Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири

Сысо, Александр Иванович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири
ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири"

На правах рукописи

Сысо Александр Иванович

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОДАХ И ПОЧВАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

03.00.27 - почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Новосибирск - 2004

Работа выполнена в лаборатории биогеохимии почв Института почвоведения и агрохимии СО РАН

Научный консультант - доктор биологических наук, профессор Ильин Виктор Борисович

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник

Курачев Владимир Михайлович

доктор биологических наук, профессор

Убугунов Леонид Лазаревич

доктор биологических наук, доцент

Середина Валентина Петровна

Ведущая организация: Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (г. Москва)

Защита состоится « 23 » декабря 2004 года в « 10 » часов на заседании диссертационного совета Д 003.013.01 при Институте почвоведения и агрохимии СО РАН по адресу: 630099, Новосибирск, Советская, 18, Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института почвоведения и агрохимии СО РАН

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор биологических наук

Артамонова B.C.

«me

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. В жизни растений и животных важную роль играют почвы - ключевое звено в круговороте химических элементов в биосфере. Развитие цивилизации привело к антропогенному преобразованию биосферы и биогеохимической эволюции её таксонов, к изменению поступления в пищевую цепь биофильных и экологически опасных элементов из-за истощения плодородия и загрязнения почв. Трансформация эволюционно сложившегося биогеохимического цикла биологически важных элементов в звеньях пищевой цепи (почвах, водах, атмосфере, продуктах питания) вызвала рост количества заболеваний животных и человека [Adriano, 1986; Добровольский, 1988; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Ав-цын и др., 1991; Ильин, 1991; Ермаков, 2003]. Все это обусловило тревогу человечества за существование жизни на Земле.

Возникшие в мире экологические проблемы сделали актуальными фундаментальные исследования природных и антропогенных факторов, определяющих содержание и распределение широкого перечня химических элементов в почвах, их доступность растениям, способность переходить в гидросферу и атмосферу [Возможности..., 2000]. Только на основе этих исследований можно осуществлять необходимые экологические мероприятия, решать практические почвенно-агрохимические задачи.

В Западной Сибири, очень неоднородной по природным условиям, из-за нарушения поступления химических элементов в пищевую цепь возросли заболевания человека и животных. Выяснение причин их возникновения и выявление ареалов распространения затруднено без сведений о закономерностях формирования элементного химического состава почвооб-разующих пород и почв, почвенно-геохимической и биогеохимической оценки её территории. Для этого необходимо исследование влияния геологических процессов, факторов почвообразования на содержание химических элементов в почвах и определение вклада в него литогенной основы почв и биогенной аккумуляции элементов [Соколов, 1997; Экологические..., 2000]. При этом особого внимания заслуживают микроэлементы, концентрация которых в породах, почвах и растениях невелика (менее 0,01%), но она более чутко, чем у макроэлементов, реагирует на действие природных и антропогенных факторов, определяющих их содержание в объектах биосферы. Такие исследования позволят обнаружить и объяснить пространственные изменения элементного химического состава почв, выявить почвенно-геохимические неоднородности содержания отдельных элементов, обосновать формирование биогеохимических провинций.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучение влияния природных и антропогенных факторов на содержание и распределение химических элементов в почвенном покрове Западной Сибири, оценка поч-венно-геохимических и биогеохимических особенностей её территории.

В задачи исследования входило:

1. Выяснить связи между содержанием химически

¡C ЮЩвММОУМЬИЛЯ БИБЛИОТЕКА J

вообразующих породах с геологической историей формирования четвертичных отложений, с их гранулометрическим, минеральным и элементным составами.

2. Оценить влияние факторов почвообразования, экзогенных и антропогенных процессов на содержание и распределение химических элементов в почвенном покрове региона и уточнить его геохимические и биогеохимические особенности.

3. Выявить связи между составом и свойствами почвообразующих пород и почв, с одной стороны, и содержанием в них химических элементов и их подвижностью, с другой.

4. Оценить возможность использования литохимических и геохимических индикаторов для реконструкции условий формирования элементного химического состава почвообразующих пород и трансформации его при почвообразовании.

5. Обосновать новые методические подходы к почвенно-геохимиче-ской оценке территорий и их биогеохимическому районированию.

Научная новизна. Впервые доказано, что геологическая история формирования четвертичных отложений региона, их генезис и дифференциация по гранулометрическому и минеральному составам нашли отражение в специфике содержания и закономерностях пространственного распределения химических элементов в почвообразующих породах.

Экспериментально подтверждена возможность использования новых для почвоведения литохимических и геохимических индикаторов для оценки по элементному химическому составу почвообразующих пород и почв, условий накопления их исходного материала и его трансформации в процессе почвообразования.

Оценена роль голоценовых эоловых осадков в формировании пространственного и профильного распределения элементов в почвах региона.

Предложены подходы к комплексной почвенно-геохимической и биогеохимической оценке территории Западной Сибири, учитывающие состав, свойства и практическое использование почвенного и растительного покрова, содержание химических элементов в почвах и растительной продукции, питьевых водах и атмосфере, специфику антропогенного воздействия на окружающую среду.

Защищаемые положения

1. В специфике содержания и распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах отразились: особенности их концентрации в продуктах разрушения коры выветривания горных областей сноса и древних осадков аккумулятивных бассейнов; генезис почвообразующих пород, где важнейшую роль играла дифференциация их исходного материала по гранулометрическому, минеральному и химическому составам.

2. В элементном химическом составе почвообразующих пород и почв сохранилась информация об их генезисе, которую можно восстановить с помощью литохимических и геохимических индикаторов.

3. Исходная литологическая и литохимическая неоднородность поч-

вообразующих пород и палеоландшафтно-геохимические особенности Западной Сибири предопределили, а современные условия почвообразования (экзогенные и антропогенные процессы) усилили пространственную вариабельность содержания химических элементов в почвах и привели к формированию разнообразных почвенно-геохимических и биогеохимических ситуаций.

Научная и практическая значимость работы

Разрабатываемое направление изучения и объяснения закономерностей распределения химических элементов в почвенном покрове, вносит существенный вклад в развитие теоретических представлений почвоведения о роли факторов почвообразования и экзогенных процессов в формировании элементного химического состава почв.

Создаваемая концепция рассматривает пространственное и профильное изменение содержания химических элементов в почвах не только как результат современных процессов почвообразования, но и как наследие специфики лито - и палеопедогенеза.

Предлагаемые для использования в почвоведении литохимические и геохимические индикаторы дополняют перечень методов изучения палео-климатической и палеогеохимической обстановки накопления минеральной основы почв и оценки её трансформации при почвообразовании.

Методологические подходы к почвенно-геохимической оценке территорий, использованные при биогеохимическом районировании Новосибирской области, могут стать методической основой аналогичного районирования для всей территории Западной Сибири.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на съездах Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004), Российских биогеохимических школах (Горно-Алтайск, 2000; Москва, 1999,2003), международных конференциях (Москва, 2004; Семипалатинск, 2000, 2002, 2004; Томск, 2000; Улан-Удэ, 1999), научно-практических конференциях (Абакан, 2002; Барнаул, 1984; Москва, 1989, 1998; Новокузнецк, 2002; Новосибирск, 1989, 1998, 2002; Омск, 2002), Сибирском агрохимическом семинаре (1994,1996,1998,2000).

Личный вклад. Диссертация - результат обобщения материалов, полученных лично автором при выполнении запланированных и инициативных им научно-исследовательских работ лаборатории биогеохимии почв Института почвоведения и агрохимии СО РАН за 1984-2003 гг., по грантам РФФИ (98-04-49795, 00-04-63077к), интеграционным проектам СО РАН (№ 33, 130, 167). Результаты исследований изложены в 50 научных публикациях, в том числе в 2-х монографиях и 21 статье.

Структура работы. Диссертация представляет собой рукопись объемом 358 страниц, состоящую из введения, 6 глав и заключения, включает }71 таблицу и 30 рисунков. В списке литературы 336 отечественных и зарубежных источника.

Автор выражает глубокую благодарность своему учителю и научному консультанту профессору, д.б.н. В.Б. Ильину. Особую признательность ав-

тор выражает чл.-корр. РАН И.М. Гаджиеву, д.б.н. В.А. Хмелеву, д.б.н. A.A. Танасиенко, к.б.н. Б.А. Смоленцеву, к.б.н. Л.Ю. Дитц, К.б.Н. C.B. Ва-

сильеву за помощь в выборе репрезентативных почвенных разрезов и разностороннее обсуждение результатов исследований.

Автор благодарен соавторам и коллегам: к.х.н. A.C. Черевко, к.с.-х.н. Г.А. Конарбаевой, к.б.н. Ю.В. Ермолову, к.б.н. Н.Л. БаЙДИНОЙ. Автор признателен к.б.н. А.В. Пузанову (ИВЭП СО РАН) за информацию о почвах Алтая, позволившую полнее охарактеризовать их элементный состав.

Глава 1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТНОГО

ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ И БИОГЕОХИМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Первые исследования (1960-1980 гг.) химических элементов в почвах Западной Сибири выявили связь между содержанием В, Си, Zn, Mn, Мо, Со в почвообразующих породах и почвах региона с их концентрацией в коренных породах горных областей сноса. Обнаруженные закономерности пространственного распределения микроэлементов в почвах, накопления их в растениях и природных водах позволили определить потребность в микроудобрениях для сельскохозяйственных культур, провести агрохимическое и биогеохимическое районирование юга Западно-Сибирской равнины [Гамзиков, 1967; Ильин, 1973; Орлова, Ермохин, 1973; Макеев, 1974; Аникина и др., 1977; Мальгин, 1978; Скуковский, 1978]. В последующем перечень микроэлементов, изучаемых в объектах природной среды Западной Сибири, был расширен за счет химических элементов, накопление которых в природных средах представляет опасность для живых организмов, в том числе человека [Ильин, 1991; Рихванов и др., 1994; Экогеохимия..., 1996; Московченко, 1998; Бурлакова и др., 2001].

Выполненные исследования раскрыли особенности содержания элементов в почвах отдельных участков территории Западной Сибири, но не показали общую картину их распределения в почвенном покрове, необходимую для её почвенно-геохимического и биогеохимического районирования. Выявленные пространственные закономерности изменения концентрации микро- и макроэлементов в почвах потребовали уточнения представлений о генезисе почвообразующих пород, в том числе об источниках их исходного материала, о влиянии факторов почвообразования, почвообразовательных процессов и свойств почв на содержание и распределение химических элементов в почвенном профиле. Поэтому возникла потребность в новой научной информации, суть которой отражена в разделе «Цель и задачи».

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Объектами исследования служили основные типы почвообразующих пород и почв Западной Сибири, распространенные от северной тайги до

сухой степи Западно-Сибирской равнины, а также в степных предгорьях и низкогорьях Салаира и Алтая. Для их характеристики проанализировано более 2000 проб из свыше 400 разрезов, из которых 360 заложено автором. Для биогеохимической и экологической оценки изученных территорий проанализировано более 500 проб из 0-20 см слоя почв сельхозугодий и населенных пунктов, 300 растительных образцов, 150 проб поверхностных, грунтовых и подземных вод.

В пробах пород и почв, растений и вод изучено содержание 20-31 химического элемента - Аз, В, Ва, Ве, В1, Вг, Се, Со, Сг, Си, Б, Бе, ва, I, Ьа, Мп, Мо, N1, Р, РЬ, Бс, Бе, Бп, Бг, Т1, V, У, УБ, Ъп, /г. Преимущественно это микроэлементы. Исключение составляют Р, Бе и Т1, концентрация которых в породах и почвах более 0,01%. В растительности и водах Бе и Т1 содержатся в микроколичествах. Выбор элементов обусловлен следующими соображениями: В, Со, Си, Б, Бе, I, Мп, Мо, Р, Бе, Ъп являются абсолютно незаменимыми для растительных и животных организмов, или элементами-биофилами; Аз, Ве, В1, Со, Сг, Си, Б, Мп, Мо, N1, РЬ, Бп, Бг, V, Ъп относятся к основным загрязнителям окружающей среды; В, Ва, Вг, Се, Со, Бе, ва, I, Ьа, Мп, N1, Р, Бс, Бг, Т1, V, У, УЬ, Ъг рассматриваются как элементы-индикаторы геохимических процессов и обстановок.

Определение валового содержания Аз, В, Ва, Ве, В1, Се, Со, Сг, Си, Бе, ва, Ьа, Мп, Мо, Р, РЬ, Бс, Бп, Бг, Т1, V, У, УЬ, Ъп, Ъг в пробах пород и почв, в золе растений выполнено преимущественно атомно-эмиссионным методом на спектрографическом комплексе с аргоновым двухструйным плазматроном. Для его калибровки и контроля точности измерения элементов использовали государственные стандартные образцы состава почв и золы растений. Концентрации Са, Сё, Бе и других элементов в почвах и вытяжках из них, в растениях и водах определяли атомно-абсорбционным методом, йода - по Проскуряковой, брома - по Каменеву и Винклеру, фтора - потенциометрическим методом с фтор-селективным электродом.

Реакцию среды почв и вод измеряли потенциометрически, содержание в почвах карбонатов определяли по методу Голубева, гумуса - по методу Тюрина. Гранулометрические фракции из пород и почв выделяли тремя методами: пирофосфатным, по Качинскому, по Горбунову. Экстрагирование из почв разных форм элементов производили дистиллированной водой, ацетатно-аммонийным буфером с рН 4,8 и 1 п. НС1.

Особенности распределения микроэлементов в породах и почвах изучались сравнительно-географическим и почвенно-геохимическим (ландшафтно-геохимическим) методами. Типовая принадлежность почв определялась по Классификации и диагностике почв СССР [ 1977].

Для выявления специфики генезиса вещественного состава почвооб-разующих пород и его преобразования гипергенными процессами привлечены методы литохимических и геохимических индикаторов палеоклима-тических условий осадконакопления, применяемые в геологии и геохимии.

Математическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью программ Ехсе1 и статистических методов [Дмитриев, 1995].

Глава 3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТНОГО ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД И ПОЧВ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Изученная территория Западной Сибири включает в свой состав территории Западно-Сибирскую равнины (ЗСР) и северо-западную часть Ал-тае-Саянской складчатой области (АССО).

Равнина - огромный аккумулятивный бассейн, ограниченный с запада, юга и востока горными сооружениями Урала, Казахского мелкосопочника, АССО, Сибирского плоскогорья - областями сноса продуктов выветривания горных пород. Она открыта на север, куда направлен геохимический сток с её поверхности. Около 75% площади ЗСР имеет высоты ниже 123 м, соответствующие среднеплейстоценовым равнинам морского, ледникового и ледниково-морского генезиса на севере, водно-ледникового и озерно-аллювиального - на юге. Высоты более 123 м характерны для геоморфологических структур юга равнины, тяготеющих к её горному окаймлению, а также Сибирским Увалам и Васюганской равнине [Бронгулеев и др. 2003].

Большая часть Западной Сибири принадлежит бассейну Оби и Иртыша, воды которых поставляли терригенный материал из областей сноса в аккумулятивные бассейны, дифференцируя его по мощности осадков, их гранулометрическому, минеральному и микроэлементному составам. В целом геологическая история многих химических элементов в почвах региона тесно связана с историей движения вод по его поверхности.

В облике современных геоморфологических структур Западной Сибири и форм их рельефа унаследованы черты древних этапов её развития, проявляющиеся в виде реликтов денудационных и аккумулятивных поверхностей выравнивания, древней речной сети. Расчленение, углы наклона и дренирование поверхности геоморфологических структур уменьшаются от горного окаймления ЗСР к её центральным районам, что сказывается на геохимической миграции элементов.

В областях сноса, активно реагировавших на тектонические движения и изменения климата, в основании геологических разрезов лежат, прорванные интрузиями гранитов, древние слабоустойчивые к выветриванию вулканические и магматические, метаморфические и осадочные породы, к которым приурочены рудные месторождения. От петрографической и ру-догенной специфики этих горных пород почвообразующие породы Западной Сибири унаследовали особенности своего минерального и элементного химического составов, в частности повышенное содержание Аз, В, Мо.

Континентальный климат Западной Сибири меняется: на равнине от весьма холодного избыточно влажного (в северной тайге) до теплого и засушливого (в сухой степи); в районах горного окаймления - от теплого и засушливого (в степи предгорий) до умерено холодного и избыточно влажного (в тайге низкогорий). Изменение гидротермических условий изученных территорий и их гидрогеологических и гидрохимических особенностей сказывается на количестве и качественном составе воднорас-

творимых солей в почвах, минерализации и химизме поверхностных, грунтовых и подземных вод. Наиболее пресные воды, но обогащенные Fe и Мп, распространены в таежной зоне, а минерализованные (с повышенным содержанием В, Bг, I, F, Sг) - в засоленной лесостепи и степи.

Происходившие в четвертичный период активные преобразования поверхности Западной Сибири, вызванные тектоническими движениями, изменениями климата, сопутствовавшими им геохимическими процессами, отразились как в строении её геоморфологических структур, так и в лито-логических и литохимических особенностях осадочных отложений. Поч-вообразующие породы здесь разнообразны по возрасту, генезису, гранулометрическому, минеральному и химическому составам, физико-химическим свойствам. В северной тайге Пурской низменности и Сибирских Увалов распространены песчаные и супесчаные флювиогляциальные, аллювиальные и озерно-аллювиальные отложения. В средней тайге Сред-необской низменности (в Обь-Иртышском междуречье) и в южной тайге Васюганской равнины, в лесостепи Барабинской низменности и Ишимской равнины преобладают тяжелосуглинистые и глинистые озерно-аллювиальные и озерные отложения. Степная Кулундинская равнина преимущественно сложена супесчаными и песчаными аллювиальными и озерно-аллювиальными осадками. От южной тайги до степи ЗападноСибирской равнины широко распространены, а на Предалтайской равнине, Приобском и Обь-Чумышском плато, Колывань-Томской возвышенности и в Кузнецкой котловине преобладают лёссовидные породы различного минерального и гранулометрического составов. Судя по составу тяжелых минералов, лёссовидные отложения - полигенетичные образования, сформированные эоловыми, делювиально-пролювиальными и аллювиальными осадками [Герасимов, Шукевич, 1939; Вдовин и др., 1969].

Пространственное изменение факторов почвообразования на территории Западной Сибири предопределило разнообразие состава её почвенного покрова. В таежной зоне преобладают интразональные болотные почвы, на фоне которых встречаются зональные почвы: в северной тайге - подзолы, в южной тайге - дерново-подзолистые, а в подтайге - серые лесные. В лесостепи Барабинской низменности и Ишимской равнины интразональные засоленные почвы гидроморфного и полугидроморфного ряда (луговые, солонцы и др.) составляют основу почвенного покрова, зональные почвы -черноземы здесь занимают не более 20% площади, только на повышенных геоморфологических структурах юга региона их доля выше. Основу фонда сельскохозяйственных земель составляют, как правило, зональные почвы.

Глава 4. ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ В ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ

ПОРОДАХ

Поскольку большинство химических элементов почвы наследуют от почвообразующих пород, то последние следует считать важнейшим природным фактором, определяющим содержание и распределение химиче-

ских элементов в почвенном покрове. Пространственное же разнообразие минерального и элементного химического состава почвообразующих пород в регионе тесно связано с особенностями пород в горных областях сноса и спецификой геохимической миграции продуктов их выветривания, с условиями накопления и постлитогенного преобразования осадков.

В районах горного окаймления распространены разные по устойчивости к выветриванию, минеральному и химическому составу древние породы. Продукты разрушения слабо- и среднеустойчивых к выветриванию горных пород (сланцы, туфы и другие) областей сноса, где ныне доминируют устойчивые к выветриванию кислые граниты, снесены водами на территорию Западно-Сибирской равнины и стали минеральной основой почвообразующих пород [Петров, 1948; Вдовин и др. 1968]. В частности, высокое содержание бора и других элементов почвообразующие породы, вероятно, унаследовали от продуктов выветривания средних и основных магматических пород, сланцев, гнейсов, известняков палеозоя и мезозоя, и палеогеновых осадков кайнозоя (в глинистых продуктах коры выветривания сиенитов, туфов и сланцев концентрация В превышает 100 мг/кг, что в 1,5-2 раза выше, чем в аналогичных образованьях кислых гранитов [Шер-бов и др., 1985]). Фосфоритоносностные породы АССО были источником обогащения As и Р почв юго-востока Западной Сибири [Антипина, 1988; Ильин, 1991]. Можно полагать, что разрушение горных пород с медно-молибденовой и полиметалльной метаморфизацией и насыщенной микроэлементами карбонатной коры выветривания внесло вклад в повышенное содержание As, Be, Mo, №>, Sn, Sг, Zn в почвообразующих породах.

Уровень содержания химических элементов в почвообразующих породах во многом определяется составом минералов в продуктах выветривания горных пород. В крупнопылеватой и песчаной фракциях породообразующими минералами и носителями основного количества микроэлементов являются обломки горных пород, полевые шпаты и кварц. Акцессорные минералы, доля которых в этих фракциях невелика, но насыщенность микроэлементами высокая, также оказывают заметное влияние на элементный химический состав почвообразующих пород. Важную, чаще главную, роль в формировании элементного химического состава почво-образующих пород играют тонкодисперсные частицы, обогащенные многими макро- и микроэлементами. Основное депо изученных элементов -глинистые минералы и наноразмерные акцессорные минералы.

Обобщение литературных сведений о составе легких породообразующих (полевые шпаты, кварц, обломки пород и слюд), тяжелых (акцессорных) и глинных минералов в почвообразующих породах юго-востока Западной Сибири позволило составить следующую картину их пространственного распределения (рис. 1).

На Алтае и Салаире, где почвообразующие породы преимущественно представлены слаботрансформированными продуктами выветривания горных пород, велика доля их обломков и полевых шпатов, а также тяжелых минералов, количество же кварца незначительно, в составе глин

преобладают хлорит и каолинит. Уже в ближних районах аккумуляции терригенного материала (Приобье), присходит существенное изменение состава минералов в почвообразующих породах, в них резко снижается количество обломков пород и содержание тяжелых минералов, но 2 раза и более возрастает доля кварца в песке, а в составе глин начинают пробладать гидрослюды. По мере удаления от областей сноса в составе крупных фракций абсолютно доминирует кварц, а доля полевых шпатов и обломков коренных пород и слюд, тяжелых минералов снижаться до минимальных значений. В составе глин на засоленной территории Барабинской низменности на первое место нередко выходит монтмориллонит, тогда как при продвижении на север, на Васюганской равнине, лидерство часто удерживает другой минерал его группы -бейделлит. В дальних районах аккумуляции в почвообразующих породах

о4

ч. 100

2 •е-

о е; я л

0 §

О.

V X

я 2

я £

10 -

0,1

— ; <■ —->■ _ _ _ ___

"""" * * . ~~ ~~ --— — -

*Ч %

\ %

Состав глинных минералов в илистой фракции ^ Б

хлорит, хлорит, гидрослюды, монтморил- оЦделлит,

лонит, гидрослюды,

каолинит, гидрослюды, монтморил- гидрослюды, хлорит,

гидрослюды, монтморил- лонит. гидроксиды гидроксиды

монтмориллонит лонит хлорит Ре-Мп Ре-Мп

Алтай, Салаир Боровые Приобье Бараба террасы Оби

Васюганье

Природно-геоморфологические районы. Условные обозначения минералов в песчаной фракции:

■ ■ - кварц; — — полевые шпаты;

— - обломки пород и слюд тяжелые минералы.

Рис. 1. Общие тенденции изменения в почвообразующих породах геоморфологических структур юго-востока Западной Сибири: А) количества легких и тяжелых минералов в песчаной фракции (в %); Б) состава глинных минералов в илистой фракции (глинные минералы приводятся в порядке убывания их доли в глинах).

ослабляются связи их минерального состава с петрографическими особенностями областей сноса, и все большую роль начинают играть реликтовые минералы из переотложенных древних осадочных отложений.

Описанная выше пространственная трансформация минерального состава почвообразующих пород, обусловленная изменением количества в песчаных фракциях малоустойчивых к выветриванию и транспортировке тяжелых минералов и увеличением доли устойчивых к выветриванию минералов, привела к формированию на территории Западной Сибири разнообразных терригенно-минералогических провинций [Шумилова, Николаев, 1963]. Происходившая при миграции и многократном переотложении дифференциация осадочных отложений по гранулометрическому и минеральному составу стала одной из основных причин пространственной ли-тологической и литохимической неоднородности почвообразующих пород на разных геоморфологических структурах региона и формах их рельефа. В целом же наблюдаемая картина пространственного изменения мощности, минерального, гранулометрического и элементного химического состава осадочных отложений Западной Сибири отражает действие законов литогенеза и геохимической миграции веществ, сформулированных Б.Б. Полыновым [1956], Н.М. Страховым [1962], А.И. Перельманом [1979].

Элементный химический состав почвообразующих пород во многом обусловлен палеогеографическими и палеогеохимическими условиями накопления их исходного материала и его постлитогенного преобразования гипергенными процессами. Для реконструкции этих условий и оценки степени преобразования минеральной основы осадочных отложений и однородности их сложения в геологии и геохимии разработаны литологиче-ские, литохимические и геохимические индикаторы. Некоторые из них были привлечены в нашей работе для изучения генезиса вещественного состава почвообразующих пород.

Суть этих отношений заключается в следующем. Отношение £>г/Ва указывает на гидротермические условия осадконакопления на континенте [Добровольский, 1983], а также на пресноводные или морские условия осадконакопления в водных бассейнах [Акулыпина, 1976]. Отношение Б/Оа служит для разделения известняков, песчаников, сланцев и глин по условиям их формирования в пресных, солоноватых и морских бассейнах [Кейт, Дегенс, 1961]. Отношение Мп/Ре позволяет отделить аквагененные осадочные породы от их литологических аналогов, сформировавшихся на континенте [Юдович, 2000]. Отношение "П/2г говорит о литогенной однородности почвенных профилей [Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989] и о зрелости осадков [Ковег е! а1, 1996].

Величина отношения 8г/Ба в породах тесно связана с увлажнением климата. С продвижением с юга на север, от сухих степей Кулундинской равнины к избыточно увлажненной северной тайге Пурской низменности, значения 8г/Ба в породах постепенно снижаются с 1,4 до 0,1 (рис. 2). Эта закономерность прослеживается во всех породах, залегающих на водоразделах. Отношение 8г/Ба отражает как широтную зональность, так и верти-

кальную поясность в увлажненности климата: в суглинистых породах сте-степей предгорий Алтая оно может превышать 2 (свидетельство дефицита влаги), в тайге же низкогорий Алтая и Салаира оно снижается до 0,2.

СО

Природные зоны

сухая колочная южная северная подтайга южная средняя северная степь лесостепь тайга

-Кувл.---Бг/Ва ^

Рис. 2. Изменение отношения Бг/Ва в почвообразующих породах в зависимости от коэффициента увлажнения климата (К увл.) природных зон Западной Сибири.

Величина отношения 8г/Ба зависит и от геоморфологических особенностей территорий, их дренируемости. На высоких, хорошо дренируемыгх поверхностях (Салаир) отношение 8г/Ба в породах заметно ниже, чем на сходных по климату, но слабо дренируемых территориях (Васюганская равнина). Эти различия объясняются тем, что на первыгх поверхностях 8г легко вышосится из пород, а на вторыгх его миграция замедленна.

Низкие значения 8г/Ба отношения в породах высоких структур, также свидетельствуют о формировании их в условиях пресных континентальных водных бассейнов (или вне их, но в условиях гумидного климата). Высокие же значения этого геохимического индикатора в породах юга Западно-Сибирской равнины указывают на участие в их формировании материала морского происхождения.

Высокие значения отношения Б/ва (более 7) в тяжелосуглинистых и глинистык почвообразующих породах, залегающих на пониженных формах рельефа Барабинской низменности и Ишимской равнины, указывают на присутствие в них следов «морского» генезиса (рис. 3). В аналогичных по гранулометрическому составу породах Приобского плато и районов горного окаймления отношение Б/ва заметно ниже (менее 5), что является свидетельством их пресноводного происхождения.

Отношение Б/ва лучше «работает», если использовать илистую фракцию. На пониженных равнинах междуречий Западно-Сибирской равнины (ЗСР) значения Б/ва в иле превышают его величину в породах в це-

лом, и свидетельствует о «морском» его генезисе, о присутствии в нем монтмориллонита (накапливает В и обеднен ва). В районах, тяготеющих к горному окаймлению равнины, в илистых частицах отношение В/ва ниже, чем в породах, что говорит о континентальном (пресноводном) их происхождении и о преобладании гидрослюд (обогащены ва) в составе глин. Выявленные различия пород на разных геоморфологических структурах не противоречат представлению о генезисе изученных осадочных отложений, которые сформировались при использовании иных доказательств, чем наши [Добровольский, 1967; Волков и др., 1969; Архипов, 1971].

1а 16 2а 26 3 4 5

Геоморфологические районы и формы рельефа

-ВЯЗа - породы — — В/Оа - ил

- - - -В- ил,мг/кг(п* 10) — - -СЗа-ил,мг/кг(п*10)

Рис. 3. Содержание В и ва в иле и отношение ВЛЗа в иле и почвообразую-щих породах разных геоморфологических районов юга Западной Сибири и отдельных форм их рельефа.

Обозначения: Ишим-Иртышское междуречье: меж1ривья - 1а; гривы - 16, юг Обь-Иртышского междуречья: межгривья - 2а, гривы - 26; Приобское плато - 3; Колывань-Томская возвышенность -4; Кузнецкая котловина - 5.

Значения отношения Ми/Бе в почвообразующих породах Западной Сибири свидетельствуют о накоплении их исходного материала в континентальных осадочных бассейнах в аквальной, субаквальной и субаэраль-ной обстановке. Наибольшие значения отношения Ми/Бе имеют озерные и озерно-аллювиальные отложения юга ЗСР, а наименьшие - субаэральные лессовидные породы районов её горного окаймления.

Наименьшие значения отношения !!/& имеют флювиогляциальные песчаные породы на Сибирских Увалах, обогащенные /г из-за их глубокого химического выветривания. С увеличением содержания в них количества физической глины (частиц <0,01 мм) величина отношения возрастает и достигает максимальных значений в иловатых тяжелых суглинках и глинах. Обнаруженная закономерность объясняется тем, что в илистых частицах, по сравнению с пылеватыми и песчаными, концентрация И снижается лишь на 15% , а /г - в 3 раза и более. В породах Западной Сибири просле-

живается достоверная связь отношения "П/2г с физической глиной (г=0,52). Наиболее ясно она просматривается в диапазоне пески - суглинки, по мере утяжеления пород связь становится менее тесной [Сысо, 2003].

В целом же изученные геохимические индикаторы отражают уже известные представления о геологической истории осадконакопления Западной Сибири в четвертичный период и могут быть использованы в качестве дополнительного метода при изучении почвообразующих пород. В нашем случае они указывают на то, что породы, слагающие геоморфологические структуры региона, неоднородны по литологическому и литохимическому составам, и даже на высоких геоморфологических структурах Западной Сибири можно встретить породы со следами субаквального и морского генезиса. С помощью индикаторов удалось выявить различие палеоклимати-ческих и палеогеохимических обстановок, в которых шло накопление исходного материала почвообразующих пород региона и его постлитогенное преобразование почвообразовательными процессами. Все это отразилось на содержании и распределении химических элементов в почвах Западной Сибири и стало одной из причин возникновения здесь разнообразных поч-венно-геохимических и биогеохимических ситуаций.

Гранулометрический состав почвообразующих пород играет важнейшую роль в формировании элементного химического состава почв. Генетически обусловленная неоднородность распространенных в Западной Сибири почвообразующих пород по их гранулометрическому и минеральному составам в основном и создает картину распределения микроэлементов в её почвенном покрове и профиле почв.

Связь между гранулометрическим составом почвообразующих пород и содержанием в них химических элементов наиболее четко прослеживается на юго-востоке Западно-Сибирской равнины, где в пределах одной минералогической провинции (Кулунда - Васюганье) наблюдается ясно выраженное утяжеление пород с юга на север от песков до глин. В этом направлении резко уменьшается содержание в породах песка и плавно повышается количество частиц крупной пыли. На этом фоне существенно увеличивается содержание в породах физической глины (изменение описывается степенной функцией). В составе фракции физической глины во всех породах доля ила остается относительно постоянной, около 70%. Наблюдающееся изменение гранулометрического состава почвообразующих пород отражает как смену их генезиса, так и дифференциацию частиц осадочных отложений по мере миграции их от областей сноса к бассейнам осадконакопления. Утяжеление пород сопровождается увеличением в них концентрации химических элементов.

В изученных районах Западной Сибири, где частицы физического песка (>0,01 мм) представлены преимущественно кварцем, уменьшение количества песка в породах от песков до легких суглинков сопровождается ясно выраженным ростом в них концентрации большинства химических элементов. При утяжелении гранулометрического состава почвообразую-щих пород (от средних суглинков до глин) у одних элементов (Со, Сг, Си,

Бе, Ьа, N1, РЬ, Т1, V, /п) повышение концентрации сохраняется, а у других (Ая, В, ва, Мп, Бп, /г) концентрация меняется слабо. Такое различие, возможно, обусловлено зависимостью концентраций элементов от других природных факторов, например, от состава глинистых и акцессорных минералов, особенностей климата, неодинаковой дренируемости территорий.

Вклад различных гранулометрических фракций в валовое содержание элементов в лессовиднык породах Приобья оказался неодинаковым. У элементов 1 и 2 групп (рис. 4) набольший вклад (40-50% и более) вносит ил, тогда как основными носителями /г и Бг являются крупнопылеватые обломочные частицы пород и карбонатные новообразования.

60 -

в4

0 -,-1-,-

0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,00-0,001 <0,001

Гранулометрические фракции, мм —Содержание фракций в породе. Доля участия для:

---1 группа( М, Си, Р, РЬ, 2л) ----2 группа (В, Сг, (¡а, 1л, "Л, V)

.....3 группа (Бг, 2г)

Рис.4 Роль гранулометрических фракций в формировании содержания разных групп элементов в лессовидном суглинке Приобья.

Расчеты корреляционный связей между содержанием гранулометрических фракций и химических элементов в профилях почв показали, что в районах, близких к областям сноса, где значительная доля элементов сосредоточена в обломочных частицах горных пород, эти связи слабые или отсутствуют. На ЗСР, где в почвообразующих породах песчаные и пылева-тые частицы преимущественно представлены кварцем, а основной запас микроэлементов сосредоточен в илистых частицах и акцессорных минералах [Добровольский, 1967], наблюдаются однотипность распределения частиц физической глины и химических элементов в почвенном профиле.

Химические элементы в почвообразующих породах находятся в раз-

ных по подвижности формах химических соединений. В одних случаях, эти соединения унаследованы от исходного материала пород, в других -образованы в процессе седиментогенеза и почвообразования. В породах Ре, И, Мп, Бп, /г в основном находятся в виде окислов и гидрокислов, а Ав, Си, Мо, N1, Со, Сг, Ъп в сульфидной форме [Мотузова, 1999]. Сульфидная форма А выявлена в почвообразующих породах Западной Сибири [Ильин, Конарбаева, 1993]. В форме сульфатов Ва и Бг встречаются на Са-лаире, а также юге Западно-Сибирской равнины, где Бг накапливается вместе с гипсом [Добровольский, 1960]. В месте с тем на юге Западной Сибири Ва, Бг и другие элементы содержатся в форме карбонатов, вероятно, унаследованных от продуктов разрушения карбонатной коры выветривания в областях сноса, но в основном образованных в результате биогенной и хемогенной аккумуляции элементов при почвообразовании.

Формы химических соединений элементов в почвообразующих породах Западной Сибири изучены недостаточно, но все же можно сказать, что многие из них сосредоточены в устойчивых к выветриванию соединениях, что предопределяет малую подвижность элементов в почвах и доступность растениям, а также ограниченную их способность переходить из пород в природные воды.

Глава 5. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИХ

ЭЛЕМЕНТОВ В ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОДАХ И ПОЧВАХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Расчет статистических параметров содержания химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири показал, что оно варьирует в широких пределах (таб. 1). Основными природными факторами, определяющими количество химических элементов в почвах, являются литологические и литохимические особенности почвообразующих пород и направление почвообразования, а также обусловленные им физико-химические и химические свойства почв (табл. 2.).

Наибольшее влияние на насыщенность элементами почвообразующих пород и почв оказывает их гранулометрический состав, о чем можно судить по высоким коэффициентам корреляции между содержанием элементов и количеством физической глины. Однако, на территориях, где в гранулометрическом составе песчаных фракций заметное место занимают обломки горных пород, ведущая роль физической глины не столь очевидна.

На территории Западной Сибири ясно прослеживается связь содержания многих элементов в почвенном покрове и их распределения в профиле почв с генезисом почвообразующих пород и условиями почвообразования.

Количество В, Ва, Си, Ьа, Мп, Мо, Бп, Бг, Ъп, Б1, Се, Бс, У, УЬ, Р, I, Бг в почвообразующих породах, В и Бг в почвах, достоверно положительно связано с наличием в них карбонатов. Повышенное содержание перечисленных элементов обнаружено в карбонатных породах, на карбонатных геохимических барьерах.

Между реакцией среды пород и содержанием в них элементов выявлено два типа корреляционной связи: положительная - для В, Ве, Мп, Мо, Бп, Бг и отрицательная - для Со, Сг, N1, V. Элементы первой группы в больших концентрациях встречаются в породах, имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию среды. Элементы второй - в породах со слабокислой и кислой реакцией среды, что вполне объяснимо с геохимической точки зрения. Повышенные концентрации элементов первой группы характерны для засоленных и карбонатных пород лесостепи и степи, а элементов второй группы - для пород таежной зоны.

В пределах минералогических провинций связь концентрации химических элементов с количеством физической глины в почвообразующих породах и почвах варьирует от умеренной до сильной. Выявленная слабая

связь содержания Ля и Ве со свойствами пород и почв Западной Сибири в целом объясняется существенной зависимостью их концентрации от минерального состава осадочных отложений.

Таблица 2

Коэффициенты корреляции между концентрацией элементов и свойствами _почвообразующих пород и почв, их статическая оценка_

Эле- Физическая глина Карбонаты | рНводный Гумус

мен- объекты и выборка

ты породы п=270 почвы п=275 породы п=202 почвы п=22 породы п=272 почвы п=283 почвы п=260

Ая 0,18++ - - - - - -

В 0,56++ 0,52++ 0,42++ 0,26+ 0,25++ 0,27++ 0,28++

Ва 0,34++ 0,32++ 0,34++ - - -0,25++ 0,16+

Ве - - - - 0,14 + - -

Со 0,60++ 0,63++ 0,15 + - -0,15 + -0,15+ 0,22++

Сг 0,56++ 0,53++ - - -0,31++ - -

Си 0,52++ 0,39++ 0,35++ - - 0,24++ 0,35++

Ре 0,61++ 0,49++ 0,19++ - - 0,29++ 0,43++

ва 0,59++ 0,52++ 0,20 + - - 0,20++ -

Ьа 0,52++ 0,25++ 0,33++ - - - 0,24++

Мп 0,44++ 0,40++ 0,32++ - 0,13 + - 0,43++

Мо 0,54++ 0,37++ 0,36++ - 0,14 + - 0,32++

ЫЪ 0,28++ -0,15+ 0,17 + - - -0,15+ 0,25++

N1 0,68++ 0,67++ 0,21++ - -0,22++ 0,24++ 0,42++

Р 0,37++ 0,44++ 0,25++ - - - 0,57++

РЬ 0,52++ 0,46++ 0,25++ - • 0,25++ 0,20++

Бп 0,48++ 0,22++ 0,39++ - 0,14 + 0,18+ 0,15+

Бг 0,24++ - 0,43++ 0,38+ 0,38++ 0,40++ 0,30++

Г1 0,55++ 0,47++ 0,27++ - - - 0,19++

V 0,68++ 0,66++ 0,20++ - -0,15 + - 0,19++

2а 0,61++ 0,47++ 0,41++ - - - 0,50++

Ът 0,36++ - - - 0,13 + -0,31++ -

Примечание: (++) - коэффициент достоверен при Р=0,01, (+) - коэффициент достоверен при Р=0,05, (-) - корреляция отсутствует.

Косвенным свидетельством вышесказанного служат коэффициенты: корреляции (г) между элементами: Ля - Ва, Р (г = 0,5-0,6); В - Си, Мо, N1, Р, Бг, Т1, Ъи (г = 0,5); Ьа - Ве, В1, Се, Мо, Бе, У, УЬ, Ъи, /г (г = 0,7-0,9); Со -Сг, N1, V (г = 0,7-0,8). Наиболее тесную связь между собой имеют ассоциации редкоземельных элементов Ве, В1, Се, Ьа, №>, Бе, У, УЬ, с которыми к тому же прочно связаны Си, Мо, РЬ, Би, Бг, Ъи. Этот факт можно объяснить тем, что основная часть проб была отобрана на юго-востоке Западной Сибири, где на уровень концентрации элементов в почвообразующих по-

родах и почвах значительное влияние оказывают обломки пород и минералов, вынесенные из полиметалльно-редкоземельных месторождений АССО. Ранее такая связь была установлена между содержанием А и Р в почвах Западно-Сибирской равнины с рудными месторождениями АССО, а сегодня о ней можно говорить в отношении Мо и других элементов. Отмечено [Сысо, 2000] повышение с запада на восток равнины концентрации в почвах элементов, которое связывается с рудогенностью и молибденовой метаморфизацией пород коры выветривания АССО. Эта закономерность более четко прослеживается при анализе изменения концентрации молибдена и олова (рис. 5). Максимальное количество их отмечается в почвооб-разующих породах близ г. Томска, где горные породы Кузнецкого Алатау смыкаются с осадочными отложениями Западно-Сибирской равнины. Высокое содержание Мо и Бп сохраняется и в Томском Приобье, а далее на запад, на Васюганской равнине, их концентрация постепенно падает до средних значений для Западной Сибири. Обнаруженное распределение Мо и Бп обусловлено тем, что до своего воздымания Васюганье было аккумулятивной равниной, куда с водами палеорек сносились продукты выветривания горных пород АССО. Следы древних геохимических процессов сохранились в современных почвообразующих породах [Сысо, 2004].

На роль рудных пород и минералов из полиметалльных и других месторождений АССО и Колывань-Томской складчатой зоны в формировании элементного состава покровных отложений юго-востока Западной Сибири указывали многие исследователи. Основная масса терригенного материала могла мигрировать только с водами. Полученные данные о пространственном распределении изученных элементов подтверждают хорошо известные представления об истории осадконакопления в Западной

Сибири и ставят под сомнение гипотезу о ведущей роли эоловой миграции в образовании местных лёссовидных пород. Оценка средних содержаний микроэлементов в лессовидных суглинках на разных геоморфологических структурах Западной Сибири показала, что они достоверно различаются для элементов, концентрация которых определяется петрографическими особенностями горных пород АССО и минеральным составом осадочных отложений аккумулятивных бассейнов. Тем самым подтверждена связь микроэлементного состава лессовидных пород с этой областью сноса и со спецификой их генезиса [Ильин и др., 2003].

Несомненно, эоловые процессы играли определенную роль в формировании осадочных отложений и в пространственном распределении в них химических элементов. Современные почвы, сформировавшиеся в голоцене на фоне преобладания эоловой миграции, должны были сохранить в себе результаты действия этого геохимического процесса. Расчеты аккумуляции эоловых осадков в голоцене, по запасам в верховых торфяниках геохимически малоподвижных элементов (Ga, Sc, Zr) свидетельствуют, что за последние 10 тыс. лет в Западной Сибири могло накопиться твердых эоловых осадков (см): в лесостепи 20, в южной тайге 10, а в северной тайге 1-2 см [Сысо, 2003]. Таким образом, роль эоловых осадков в формировании элементного химического состава почвенной толщи в целом следует признать незначительной и более заметной в её верхней части.

Возможно, поэтому не наблюдается полного соответствия между содержанием некоторых химических элементов в почвообразующих породах и верхних горизонтах почв (табл. 3). Наибольшая связь между ними обнаруживается в почвенной толще на Сибирских Увалах, наименьшая - на Васюганской равнине. Есть две основных причины выявленного факта.

Первая - почвообразование. Оно приводит к обогащению или, напротив, обеднению химическими элементами верхних горизонтов почвы, по сравнению с почвообразующей породой в результате накопления гумуса, изменения реакции среды, обогащения in situ или перемещения по профилю тонкодисперсных частиц и т.д. В почвах на аккумуляцию ряда элементов в верхнем слое, почти в равной степени с гранулометрическим составом, оказывает влияние органическое вещество (табл. 2). Сказанное прежде всего касается Си, Fe, Mn, Mo, Ni, P, Sr, Zn, а также Se, Br, I. Почвообразование меняет не только силу связи элементов со свойствами пород, но и между собой, коэффициенты парной корреляции между элементами в породах и почвах различаются, хотя в целом связи сохраняются.

Вторая причина - исходное литологическое и химическое несоответствие пород, выделяемых в качестве почвообразующих, материалу, сформировавшему верхние горизонты почв. Несоответствие могло быть обусловлено постоянно действующими экзогенными процессами - аккумуляцией свежих осадков и денудацией формирующихся поверхностей почв. Данные о количестве физической глины в породах и в верхней части почв профиля Кулунда-Васюганская равнина (сформированной отчасти осадко-накоплениями в голоцене) свидетельствуют о том, что различие её содер-

Таблица 3

Коэффициенты корреляции между содержанием элементов в почвообра-зующих породах и 0-20 см слое почв Западной Сибири_

Элемент

Геоморфологические районы

Низко-горья Алтая и Салаира

Предгорные равнины

Приобье

Низкие равнины

юга

Васю-ганская равнина

Сибирские Увалы

Западная Сибирь в целом

Количество разрезов характеризующих территорию

Коэффициенты корреляции

А5

0,3

0,6

0,4

0,9

0,3

0,6

0,4

0,3

0,4

0,3

Ва

0,5

0,6

0,4

0,6

0,8

0,9

0,6

Ве

0,7

0,4

0,5

0,4

0,9

Се

0,7

0,8

0,5

0,3

Со

0,6

0,3

0,6

0,7

0,3

0,7

0,6

Сг

0,8

0,5

0,7

0,3

0,7

Си

0,5

0,6

0,4

0,7

0,5

0,6

Бе

0,5

0,6

0,5

0,7

0,5

ва

0,6

0,5

0,6

0,5

1,0

0,6

Ьа

0,6

0,5

0,4

0,8

0,5

Мп

0,5

0,4

0,5

Мо

0,6

0,3

0,4

0,5

0,8

№

0,6

0,5

0,6

0,8

0,7

0,3

0,7

0,3

0,5

0,8

0,6

1,0

0,6

РЬ

0,6

0,4

0,7

0,9

1,0

0,6

Бп

0,6

0,5

0,4

0,9

Бг

0,4

0,5

0,4

0,3

0,8

0,3

Т1

0,8

0,5

0,4

0,6

0,7

0,6

0,4

0,6

0,5

0,3

1,0

0,6

7п

0,5

0,3

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,6

Примечание: *- Кузнецкая котловина, Колывань-Томская возвышенность, Присалаирская и Предалтайская равнины; ** - Обь-Чумышское и Приобское плато, Приобская равнина; *** - в том числе Пурская низменность; прочерк означает отсутствие корреляции (г<0,3).

жания в породах выше, чем в гумусово-аккумулятивных горизонтах. Ситуация осложняется еще и тем, что содержание тонкодисперсных минеральных частиц - основных носителей изученных химических элементов -в толще почв на разных геоморфологических структурах и формах рельефа было неодинаково [Сысо, 2002,2003]. Как следствие, аккумулятивный тип

распределения Со, Си, Мо, Ъп в черноземах лесостепи, и элювиально-иллювиальный - в дерново-подзолистых почвах южной тайги, могли быть и не связанны с почвообразованием, а наследоваться от исходной неоднородности сложения толщи пород, охваченной почвообразованием, на что обращали внимание и другие исследователи [Соколов, 1997; Аветов, Трофимов, 2000; Дюкарев, 2003].

Влияние зональных особенностей климата и гранулометрического состава на валовое содержание элементов можно проследить на примере галогенов и металла ванадия в 0-20 см слое автоморфных почв ЗападноСибирской равнины (рис. 6). Полученные данные указывают на тесную связь Вг и I с увлажненностью климата, а также с содержанием гумуса и частиц физической глины, а V - с двумя последними показателями.

В результате действия рассмотренных природных факторов, почвы различных геоморфологических структур и форм рельефа Западной Сибири приобрели специфичные особенности элементного химического состава (табл. 4). Более высокое, чем на Сибирских Увалах, содержание В, I, Бг, V, Ъп в почвах Пурской низменности указывает на приближение в северном направлении моря и утяжеление гранулометрического состава почво-образующих пород. Южнее Сибирских Увалов, на Среднеобской низменности и Васюганской равнине, почвы также становятся тяжелее, а увлажненность территорий снижается, и это сопровождается увеличением содержания в них многих изученных элементов. На Ишимской равнине и в Барабинской низменности почвы на разных формах рельефа различаются между собой по насыщенности широким спектром элементов. Отмеченное здесь повышенное содержание В, Вг, I, Б, Бг в почвах и водах обусловлено аридностью климата и галогенезом. Облегчение гранулометрического состава почв в Кулунде сопровождается уменьшением содержания в них микроэлементов. В районах, прилегающих к горному окаймлению юго-востока Западной Сибири, в почвах возрастает концентрация элементов Лв, Си, Мо, Р, Бп, Ъп, генетически связанных в рудогенностью пород Ал-тае-Саянской складчатой области.

Глава 6. ПОЧВЕННО-ГЕОХИМИЧЕСКАЯ И БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Согласно полученным данным среднее содержание Лв, В, Вг, Мо, Бп в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири выше, чем в осадочных отложениях и почвах Казахстана, Русской равнины, США и других стран Мира. Почвенно-геохимические особенности Западной Сибири проявляются и на уровне типов пород и почв. Черноземы региона по сравнению с их европейскими аналогами, обогащены не только названными, но редкоземельными элементами и Бг, Ве. Причины этого обсуждены выше.

Основой выделения почвенно-геохимических провинций служат данные о валовом содержании химических элементов в почвенном покрове территорий, где вследствие их природных особенностей или антропогенного воздействия предположительно возможны избыток, недостаток или дисбаланс элементов в пищевой цепи. Более высокий статус имеют биогеохимические провинции, в которых специфика содержания элементов в почвах находит отражение в их концентрации в растениях и питьевых водах, вызывая нарушение функционирования живых организмов.

На юге Западной Сибири ранее выявлены почвенно-геохимические провинции с повышенным содержанием бора и мышьяка, биогеохимическая - с избытком бора [Ильин, 1977; 1992]. Результаты изучения элементного химического состава почвообразующих пород и почв, растительности и вод позволяют предположить существование в Западной Сибири биогеохимических провинций с неблагоприятным для человека и животных

Таблица 4

Среднее содержание элементов в 0-20 см слое основных типов почв на разных формах рельефа Западной Сибири

Природно-геоморфологические районы Местоположение Содержание макро- и микроэлементов, мг/кг

Л8 В Вг Со Сг Си I Мо N1 Р РЬ 8г V гп

Пурская низменность водоразделы 9 40 н.о. 2 60 10 1,0 3 14 200 10 160 50 30

Сибирские Увалы -II- 4 18 н.о. 2 15 6 0,5 1 7 ПО 4 56 6 10

Среднеобская низменность -II- 10 40 2 4 80 18 1,0 4 25 410 16 90 80 48

Васюганская равнина: север -II- 12 42 н.о. 10 90 24 1,0 5 27 500 18 155 85 50

средняя часть -II- 12 54 н.о. 14 100 35 1,5 5 40 610 18 160 100 70

южная часть -II- 13 59 3 16 89 52 2,0 5 44 790 22 175 92 74

Бараба: северная лесостепь -II- 17 60 н.о. 14 87 41 4,0 6 45 780 23 190 100 70

южная лесостепь межгривья 19 86 14 10 63 30 8,5 4 40 590 16 335 70 70

там же гривы 18 50 13 9 56 25 5,5 3 33 450 14 190 60 49

Кулунда: северная часть межгривья 17 91 8 10 62 30 4,0 4 34 520 15 300 67 66

там же гривы 13 44 8 8 44 23 6,0 3 28 340 12 210 64 46

южная часть межгривья 13 39 3 7 41 28 1,5 3 25 340 15 200 54 39

Алтай: лесостепь предгорий водоразделы 20 59 н.о. 13 70 40 н.о 5 46 630 24 225 90 90

тайга низкогорий -II- 20 61 н.о. 17 86 31 н.о 6 50 650 25 170 110 98

Ишимская равнина межгривья 19 65 н.о. 14 92 39 7,5 4 45 700 19 200 95 77

там же гривы 14 50 9 12 76 33 4,0 3 39 610 16 170 78 53

Приобское плато водоразделы 17 61 12 16 90 40 4,5 5 50 800 20 195 100 85

КТВ -II- 16 67 н.о. 15 102 33 4,0 4 47 850 18 200 86 72

Кузнецкая котловина -II- 30 60 н.о. 15 100 43 4,0 5 50 990 24 185 98 98

Салаир: лесостепь предгорий -II- 15 59 н.о. 15 98 29 1,5 4 41 810 17 150 89 59

тайга 13 изког ор и й -„-II- - ,л20 56 н.о. 17 104 29 2,0 5 47 770 20 200 102 84

Примечание: и.о. - элемент не определялся; КТВ — Колывань-Томская возвышенность.

поступлением в пищевую цепь Вг, I, Б, Мо, Бг [Сысо, 1998; Ильин, Сысо, 2001,2004].

При биогеохимическом районировании территории Новосибирской области использованы различные методологические подходы и методические приемы районирования. Они включали: 1) комплексную оценку почвенного покрова с учетом его состава и сельскохозяйственного использования; 2) информацию о свойствах почвы, определяющих запасы химических элементов, их способность усваиваться растениями и переходить в природные воды; 3) гигиеническую и биогеохимическую оценку содержания и соотношения химических элементов в кормах, растительной продукции; 4) гигиеническую и биогеохимическую оценку минерализации и химического состава питьевых вод; 5) оценку антропогенного загрязнения почв и атмосферы. С учетом разработанных биогеохимических критериев оценки различных объектов природной среды [Биогеохимические..., 1993] и наших дополнений к ним, на территории Новосибирской области, где существуют 2 биогеохимические провинции (БГХП), выделено 8 биогеохимических районов (БР) (рис. 7).

БР-1. Охватывает степную территорию Северной Кулунды и юга Ба-рабы в пределах биогеохимической провинции (БГХП-1) с избыточным поступлением бора в пищевую цепь и широким распространением засоленных почв и вод. Пахотные почвы - черноземы южные - не в состоянии обеспечить растения необходимыми макро- и микроэлементами, поскольку дефлированы и истощены. Кормовые и продовольственные культуры здесь имеют низкое содержание Мп, Ъп, Си, Со, Мо, I, неблагоприятные отношения Са/Р, Си/Мо. В них возможен дефицит селена из-за очень низкого содержания его в почвах. Большинство питьевых вод имеет повышенные минерализацию и щелочность, избыточное содержание В,Вг, недостаточное - Ъп, Си, Со, неблагоприятное (меньше 100) отношение Са/Бг. Степень напряженности биогеохимической ситуации в районе близка к экологическому кризису.

БР- 2. Расположен на большей части лесостепной зоны Барабинской низменности. Почвы имеют средний уровень содержания макро- и микроэлементов, но все же дефицит Р, Ъп, Си, Со в растениях ощущается повсеместно. В растениях на черноземах возможен недостаток I, Б и Бе. На засоленных, особенно щелочных, почвах возможен избыток в растениях Бе, Мп, Мо. В, Б, I, Вг, Бг. Химический состав питьевых вод такой же, как и в первом районе. По биогеохимическим показателям БР-2 относится к зоне экологического риска.

БР-3. Занимает северную лесостепь Барабинской низменности, подтайгу и южную тайгу Васюганской равнины. Наряду с районами (БР-4-6) входит в состав второй биогеохимической провинции (БГХП-2) с недостатком в пищевой цепи Ъп, I и Б, потенциальным избытком Бе и Мп, высоким отношением Са/Р. Все типы вод в БГХП-2 бедны К, I, Б, но часто обогащены Бе, Мп. Степень напряженности экологической ситуации в БР-3 соответствует зонам относительного благополучия и риска, который

Рис. 7. Картосхема биогеохимического районирования Новосибирской области

(БГХП-1-2 — номера биогеохимических провинций; БР-1-8 — номера биогеохимических районов)

обусловлен несбалансированностью многих макро- и микроэлементов в растениях и избытком в пищевой цепи Бе и Мп.

БР-4. Выделен в пределах Приобской равнины, Колывань-Томской возвышенности и Присалаирья. Здесь сосредоточены черноземы, богатые многими микроэлементами, однако доступность растениям I, Мо и 2п невысокая. В Присалаирье, где наряду с черноземами широко распространены серые лесные почвы, запас и подвижность микроэлементов в почвах, особенно Си и 2п, несколько ниже. В пищевой цепи возможен дефицит Р, 2п, Си, Со, Мо, Б, I, повышенное содержание Сг, N1, избыточное - Бе, Мп. В биогеохимическом отношении БР-4 соответствует зонам относительного благополучия.

БР-5. Расположен в пределах низкогорного Салаира, характеризующегося сильной выщелоченностью почв от легкорастворимых солей и развитием подзолообразовательного процесса. В этом районе возможен дефицит Б, I, Си, Со, избыток Бе, Мп в разных звеньях пищевой цепи, поэтому БР-5 отнесен к зонам риска.

БР-6. Имеет сложную конфигурацию: в него входят долины современных крупных рек (Обь, Иня, Бердь), где преобладают аллювиальные, подзолистые и серые лесные почвы, сформированные на легких по гранулометрическому составу почвообразующих породах, а также водораздельная часть Васюганской равнины, на которой широко распространены торфяные болотные почвы. В пищевой цепи возможен дефицит Р, Са, Mg, 2п, Си, Со, I, Б и избыток Бе и Мп. По биогеохимическим критериям район близок к зонам риска и кризиса.

БР-7. Охватывает территорию Куйбышев-Барабинской агломерации в центре Барабинской низменности. На фоне неблагоприятных природных условий, характерных для БР-2, здесь происходит техногенное загрязнение природной среды Сг, N1, 2п, Си. Степень экологической напряженности в районе приближается к кризисной.

БР-8. Объединяет территории г. Новосибирска и его пригородов, соответствующих по природным характеристикам БР-4 и БР-6. Нарушение поступления химических элементов в пищевую цепь здесь вызвано техногенным загрязнением природной среды Ав, В1, Сё, Сг, Си, Щ, N1, РЬ, Бп, 2п, попадающих в организм человека в избыточном количестве с пылью из воздуха и с растительной продукцией, получаемой на загрязненных землях. В продукции растениеводства в пригородной зоне возможна низкая концентрация Мп, 2п, Си, Мо, Со, I, Б, что обусловлено природной бедностью почвы и односторонним применением макроудобрений. В питьевой воде г. Новосибирска только Бе, реже Мп, содержатся в достаточном количестве. В рационах питания населения и животных возможен избыток Бе, Мп, РЬ, Сё, умеренный недостаток 2п, Си, Со, сильный дефицит I, Б. Степень экологической напряженности в районе близка к кризисной.

Использованные для биогеохимической оценки территории Новосибирской области методические подходы могут быть положены в основу биогеохимического районирования Западной Сибири.

выводы

1. Почвообразующие породы Западной Сибири в основном унаследовали свой минеральный и элементный химический состав от пород её горного обрамления. Об этом свидетельствует генетическая связь между ассоциациями минералов и химических элементов в рудогенных породах и продуктах разрушения коры выветривания в горных областях сноса, с одной стороны, и в осадочных отложениях на аккумулятивных поверхностях, другой.

2. Одними из основных источников минеральной основы почвообра-зующих пород были продукты разрушения древних слабо- и среднеустой-чивых к выветриванию горных пород (сланцы, туфы и другие), доставленные водами из областей сноса, где ныне доминируют устойчивые к выветриванию кислые граниты, на Западно-Сибирскую равнину.

3. По мере удаления от горного окаймления к центральным районам Западно-Сибирской равнины связь минерального и элементного химического составов почвообразующих пород с горными породами областей сноса ослабевает. В этих районах на состав минералов и химических элементов в почвообразующих породах сильное влияние оказывают переотложенный материал из древних осадочных отложений, геохимические условия миграции и аккумуляции осадков. Существующая картина распределения на поверхности региона почвообразующих пород отражает геологическую историю формирования осадочных отложений в четвертичный период и типичную дифференциацию осадочных отложений.

4. Дифференциацию почвообразующих пород Западной Сибири по их генезису, возрасту, гранулометрическому и минеральному составам, ассоциациям химических элементов, следует рассматривать как причины пространственной и профильной неоднородности содержания и распределения химических элементов в почвах региона, формирования на его территории различных почвенно-геохимических провинции.

5. В элементном химическом составе почвенной толщи сохранилась информация о генезисе исходной минеральной основы (об условиях формирования и гипергенного преобразования осадочной толщи), которую можно восстановить с помощью литологических, литохимических и геохимических индикаторов. Геохимические индикаторы (отношения Т/Ъг, В/ва, Бг/Ва, Мп/Бе) и литохимические индикаторы, используемые в геологии, оказались полезными для изучения особенностей почвообразующих пород Западной Сибири, палеогеографической и геохимической обстановки их накопления и преобразования.

6. Экзогенные процессы в голоцене, в том числе осадконакопление, оказали влияние на пространственное и профильное распределение химических элементов. Они привели к нивелированию гранулометрического и элементного химического состава поверхностных слоев разных типов почв, формирующихся на различных формах рельефа и геоморфологических структурах, чем ослабили связи между содержанием химических эле-

ментов в почвообразующих породах и почвах. На территории региона произошло рассеяние химических элементов в почвообразующих породах и почвах, на что указывает нормальный тип их распределения.

7. Почвообразование ведет к перераспределению химических элементов в почвенной толще, что проявляется в их биогенной аккумуляции и закреплении в органическом веществе, в осаждении подвижных форм элементов на геохимических барьерах, а также в накоплении прочносвязан-ных элементов в остаточных продуктах выветривания.

8. В составе химических элементов в почвах разных природно-геоморфологических районов проявляются особенности природных условий их формирования, индикаторами которых являются Ля, Си, Мо, Р, Бп, Ъп, а также В, Вг, I и Бг. Первые указывают на рудогенную специфику горных пород областей сноса исходного материала почвообразующих пород, вторые - на зависимость химического состава почв от климата и положения их в ландшафте.

9. Среднее содержание Ля, В, Вг, Мо, Бп в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири выше, чем в Казахстане, на Русской равнине и в США. Региональные почвенно-геохимические особенности Западной Сибири проявляются и на уровне типов пород и почв; они по сравнению с их европейскими аналогами обогащены не только названными, но редкоземельными элементами, Бг и Ве.

10. Древние геологические процессы и современные условия почвообразования предопределили различия в содержании и отношениях химических элементов в почвах и водах региона, обусловив возникновение ряда почвенно-геохимических провинций. Наличие в Западной Сибири территорий с разными запасами химических элементов в почвах, с физико-химическими свойствами последних, повышающими либо понижающими подвижность элементов, способность их переходить в воды и усваиваться растениями, служит причиной формирования в регионе биогеохимических провинций и районов как с избыточным, так и недостаточным поступлением химических элементов в пищевую цепь.

11. При биогеохимическом районировании Западной Сибири нужно учитывать: 1) влияние природных и антропогенных факторов на запасы химических элементов в её почвенном покрове и его хозяйственное использование; 2) типы и интенсивность нарушения компонентов природной среды.

НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сысо А.И. О возможности использования геохимических критериев в почвоведении // Сиб. экол. ж. - 2003. - № 2. - С. 135-144.

2. Сысо А.И. Оценка скорости осадконакопления в Западной Сибири в голоцене (по данным изучения верховых торфяников) // Вестник Томского гос. ун-та, 2003. - № 7. - С. 206-212.

3. Сысо А.И. Общие закономерности распределения микроэлементов в покровных отложениях и почвах Западной Сибири// Сиб. экол. ж., 2004. -№3.- С. 273-287.

4. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001.-229 с.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сысо А.И. Улучшение минерального питания кормовых культур на торфяных почвах // Агрохимия. -1992. - № 9. - С. 95-105.

2. Ильин В.Б., Конарбаева ГА, Сысо А.И., Трейман А.А. Техногенное загрязнение огородных почв и культур в левобережной части г. Новосибирска // Сиб. биолог, ж. - 1993. - Вып. 2. - С. 36-43.

3. Гаджиев И.М., Бахнов В.К., Сысо А.И., Мухометзянов Г.И. Генетические и агрохимические аспекты почвообразования в Западной Сибири // Мелиорация и водное хозяйство. -1996. - № 5. - С. 3-4.

4. Сысо А.И. Геохимические и агрохимические особенности низинных торфяных почв юга Западной Сибири // География и природные ресурсы. -1996.- №1.- С. 87-93.

5. Ильин В.Б., Сысо А.И., Конарбаева ГА, Байдина Н.Л. К экологической обстановке в г. Новосибирске: тяжелые металлы в местных почвах и растительности // Агрохимия. -1997. - № 3. - С. 76-83.

6. Сысо А.И. Использование отношения Сг : N1 в мониторинге загрязнения природной среды // Агрохимия. -1998. - № 4. - С. 76-83.

7. Сысо А.И. К вопросу об изучении I, Вг, Б, Бг, и, Сз, ЯЬ в природных объектах юга Западной Сибири // Сиб. экол. ж. - 1998. - Т. 5, № 6. -С. 581-586.

8. Сысо А.И. Сибирский агрохимический семинар // Почвоведение. -1998.-№8.-С. 1116-1117.

9. Сысо А.И., Конарбаева ГА, Ермолов Ю.В. Биогеохимические проблемы на юге Западной Сибири // Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 1999. - С. 57-58.

Ю.Ильин В.Б., Сысо А.И., Конарбаева ГА, Байдина Н.Л., Черевко А.С. Содержание тяжелых металлов в основных почвообразующих породах юга Западной Сибири // Почвоведение. - 2000. - № 9. - С. 1086-1090.

И. Черевко А.С, Полякова Г.Е., Сысо А.И. Одновременное атомно-эмиссионное спектрографическое определение макро- и микроэлементов в золе растительных материалов с дуговым аргоновым двухстуйным плазма-троном // Агрохимия. - 2000. - № 10. - С. 67-70.

12. Березин Л.В., Сысо А.И. Экологические последствия химической мелиорации гидроморфных солонцов Ишим-Иртышского междуречья // Современные проблемы почвоведения в Сибири. - Томск: Томский гос. ун-т, 2000.-с. 55-57.

13. Сысо А.И., Ильин В.Б., Черевко АС., Байдина Н.Л. Отношения микроэлементов в почвообразующих породах Западной Сибири // Современные проблемы почвоведения в Сибири. - Томск: Томский гос. ун-т, 2000.-С. 447-449.

14. Ильин В.Б., Сысо А.И. Почвенно-геохимические провинции в Обь-Иртышском междуречье: причины и следствия // Сиб. экол. ж. - 2001. -№2.-С. 111-118.

15. Сысо А.И., Васильев СВ., Смоленцев Б.А., Сеньков АА Ланд-шафтно-геохимический анализ изменения природной среды в районах нефтедобычи // Сиб. экол. ж. - 2001. - № 3. - С. 333-342.

16. Syso A.I. Present-day biogeochemical problems in the south ofWestern Siberia. In "Biogeochem. and Geochem. Ecology" (Selecting Presentations of the 2nd Russian Biogechem. School - Moscow, 2001, Publ. GUN NPC TMG MZ RF, P. 85-89.

17. Сысо А.И., Ильин В.Б., Черевко А.С. Элементный химический состав почв юга Западной Сибири и факторы, его определяющие // Сиб. экол. ж. - 2002.-№3.-С. 305-311.

18. Сысо А.И. Эколого-биогеохимический анализ территорий с учетом особенностей их почвенного покрова // Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде. - Семипалатинск, 2002. -С. 168-172.

19. Ильин В.Б., Сысо А.И. Тяжелые металлы и радионуклиды в почвах естественных и антропогенных ландшафтов Западной Сибири // Тяжелые металлы и радионулиды в окружающей среде. - Семипалатинск, 2002. -С. 24-32.

20. Сысо ИА Об использовании отношений элементов в биогеохимических исследованиях // Геохимическая экология и биогеохимическое изучение таксонов биосферы. - М.: Наука, 2003. - С. 186-188.

21. Ильин В.Б., Сысо А.И., Байдина Н.Л. и др. Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири // Почвоведение. - 2003. -№5.-С. 550-556.

22. Елизарова Т.Н., Сысо А.И., Якутии М.В. и др. Особенности галоге-неза и почвенно-геохимическое районирование юга Западной Сибири // Вестник Томского гос. ун-та, 2003. - № 7. - С. 87-96.

23. Елизарова Т.Н., Сысо А.И., Якутии М.В. и др. Комплексная биогеохимическая и экологическая характеристика ландшафтов юга Западной Сибири // Степи Северной Евразии. Эталонные степные ландшафты: проблемы охраны, экологической реставрации и использования. - Оренбург: ИПК ГАЗПРОМПЕЧАТЬ, 2003. - С. 202-205.

24. Ильин В.Б., Сысо А.И. Особенности микроэлементного состава почв Западной Сибири и их отражение в региональной биогеохимии, экологии, почвоведении // Сиб. экол. ж., 2004. - № 3. - С. 259-271.

Подписано в печать 25.10.2004. Формат 60x84 1/16 Заказ № 111 Бумага офсетная, 80 гр/м

Печ. л. 2 Тираж 100

Отпечатано на полиграфическом участке издательского отдела Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН 630090, Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 5

»223 19

РЫБ Русский фонд

2005-4 22459

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Сысо, Александр Иванович

Введение

Глава 1. Краткая история изучения элементного химического состава почв и биогеохимического районирования Западной Сибири

Глава 2. Объекты и методы исследований

Глава 3. Природные условия формирования элементного химического состава почвообразующих пород и почв Западной Сибири

3.1. Географическое положение и устройство поверхности изученной части Западной Сибири

3.2. Геологическое строение и геохимические особенности территории Западной Сибири

3.3. Особенности климата региона

3.4. Поверхностные, грунтовые и подземные воды

3.5. Растительный покров

3.6. Почвообразующие породы

3.7. Почвенный покров изученных районов Западной Сибири, 100 его состав и использование

Глава 4. Элементный химический состав почвообразующих пород

4.1. Роль горных пород в формировании состава минералов и химических элементов в почвообразующих породах

4.2. Влияние литогенеза и гипергенных процессов на элементный химический состав почвообразующих пород

4.3. Зависимость содержания химических элементов в почвообразующих породах от их минерального состава

4.4. Связи содержания минералов и химических элементов с гранулометрическим составом почвообразующих пород

4.5. Формы химических соединений элементов в горных породах, продуктах их выветривания и осадочных отложениях

Глава 5. Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири

5.1. Почвообразование и микроэлементы

5.2. Содержание химических элементов в почвах северных природно-геоморфологических районов

5.3. Содержание химических элементов в почвах южных природно-геоморфологических районов

5.4. Общие закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах

5.5. Формы микроэлементов в почвообразующих породах и 262 почвах

Глава 6. Почвенно-геохимическая и биогеохимическая оценка территории Западной Сибири

6.1. Региональные особенности содержания химических элементов в почвах

6.2. Почвенно-геохимическая оценка территорий с учетом состава почвенного покрова и свойств почв

6.3. Агрохимическая оценка содержания микроэлементов в почвах юга Западной Сибири

6.4. Принципы биогеохимического районирования Западной Сибири (на примере Новосибирской области)

Введение Диссертация по биологии, на тему "Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири"

Актуальность исследований

В жизни растений и животных важную роль играют почвы - ключевое звено в круговороте химических элементов в биосфере. Развитие цивилизации привело к антропогенному преобразованию биосферы и биогеохимической эволюции её таксонов, к изменению поступления в пищевую цепь биофильных и экологически опасных элементов из-за истощения плодородия и загрязнения почв. Трансформация эволюционно сложившегося биогеохимического цикла биологически важных элементов в звеньях пищевой цепи (почвах, водах, атмосфере, продуктах питания) вызвала рост количества заболеваний животных и человека [Каль-ницкий, 1985; Фортескью, 1985; Adriano, 1986; Добровольский, 1988; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Авцын и др., 1991; Ильин, 1991; Шумный, 2000; Ермаков, 2003]. Все это обусловило тревогу человечества за существование жизни на Земле.

Возникшие экологические проблемы сделали актуальными фундаментальные исследования природных и антропогенных факторов, определяющих содержание и распределение широкого перечня химических элементов в почвах, их доступность растениям, способность переходить в гидросферу и атмосферу [Возможности., 2000]. Только на основе этих исследований можно осуществлять необходимые экологические мероприятия, решать практические почвенно-агрохимические и иные задачи.

Йод., 2002]. Для этого требуется исследование влияния геологических процессов, факторов почвообразования на содержание химических элементов в почвах и определение вклада в него литогенной основы почв и биогенной аккумуляции элементов [Соколов, 1997; Экологические., 2000]. При этом особое внимание заслуживают микроэлементы, концентрация которых в породах, почвах и растениях невелика (менее 0,01%), но она более чутко, чем у макроэлементов, реагирует на действие природных и антропогенных факторов, определяющих их содержание в объектах биосферы. Такие исследования позволят обнаружить и объяснить пространственные изменения элементного химического состава почв, выявить почвенно-геохимические неоднородности содержания отдельных элементов, обосновать формирование биогеохимических провинций.

Цель и задачи исследований

Цель исследований - изучение влияния природных и антропогенных факторов на содержание и распределение химических элементов в почвенном покрове Западной Сибири, оценка почвенно-геохимических и биогеохимических особенностей её территории.

В задачи исследования входило:

1. Выяснить связи между содержанием химических элементов в почвообразующих породах с геологической историей формирования четвертичных отложений, с их гранулометрическим, минеральным и элементным составами.

3. Выяснить связи между составом и свойствами почвообразующих пород и почв, с одной стороны, и содержанием в них химических элементов и их подвижностью, с другой.

4. Оценить возможности использования литохимических и геохимических индикаторов для реконструкции условий формирования элементного химического состава почвообразующих пород и трансформации его при почвообразовании.

5.Обосновать новые методические подходы к почвенно-геохимической оценке территорий и их биогеохимического районирования.

Научная новизна

Впервые доказано, что геологическая история формирования четвертичных отложений региона, их генезис и дифференциация по гранулометрическому и минеральному составам нашли отражение в специфике содержания и закономерностях пространственного распределения химических элементов в почвообразующих породах.

Защищаемые положения

1. В специфике содержания и распределения химических элементов в толще почвообразующих пород отразились: особенности их концентрации в продуктах разрушения коры выветривания горных областей сноса и древних осадков аккумулятивных бассейнов; генезис почвообра-зующих пород, где важнейшую роль играла дифференциация их исходного материала по гранулометрическому, минеральному и химическому составам.

3. Исходная литологическая и литохимическая неоднородность почвообразующих пород и палеоландшафтно-геохимические особенности Западной Сибири предопределили, а современные условия почвообразования (экзогенные и антропогенные процессы) усилили пространственную вариабельность содержания химических элементов в почвах и привели к формированию разнообразных почвенно-геохимических и биогеохимических ситуаций.

Научная и практическая значимость работы

Предлагаемые для использования в почвоведении литохимические и геохимические индикаторы дополняют перечень методов изучения па-леоклиматической и палеогеохимической обстановки накопления минеральной основы почв и оценки её трансформации при почвообразовании.

Апробация работы

Материалы диссертации докладывались и обсуждались на съездах Докучаевского общества почвоведов (Суздаль, 2000; Новосибирск, 2004), Российских биогеохимических школах (Горно-Алтайск, 2000; Москва, 1999, 2003), международных конференциях (Москва, 2004; Семипалатинск, 2000, 2002, 2004; Томск, 2000; Улан-Удэ, 1999), научно-практических конференциях (Абакан, 2002; Барнаул, 1984; Москва, 1989, 1998; Новокузнецк, 2002; Новосибирск, 1989, 1998, 2002; Омск, 2002), Сибирском агрохимическом семинаре (1994, 1996, 1998, 2000).

Личный вклад

Диссертация - результат обобщения материалов, полученных лично автором при выполнении запланированных и инициированных им научно-исследовательских работ лаборатории биогеохимии почв Института почвоведения и агрохимии СО РАН за 1984-2003 гг., по грантам РФФИ (98-04-49795, 00-04-63077к), интеграционным проектам СО РАН (№ 33, 130, 167). Результаты исследований изложены в 50 научных публикациях, в том числе в 2-х монографиях и 21 статье.

Структура работы

Диссертация представляет собой рукопись объемом 358 страниц, состоящую из введения, 6 глав и заключения, включает 71 таблицу и 30 рисунков. В списке литературы 336 отечественных и зарубежных источника.

Автор выражает глубокую благодарность своему учителю и научному консультанту профессору, д.б.н. В.Б. Ильину. Особую признательность автор выражает чл.-корр. РАН И.М. Гаджиеву, д.б.н. В.А. Хмелеву, д.б.н. A.A. Танасиенко, к.б.н. Б.А. Смоленцеву, к.б.н. Л.Ю. Дитц, к.б.н. C.B. Васильеву! за помощь в выборе репрезентативных почвенных разрезов и разностороннее обсуждение результатов исследований.

Автор благодарен соавторам и коллегам: к.х.н. A.C. Черевко, к.с.-х. н. Г.А. Конарбаевой, к.б.н. Ю.В. Ермолову, к.б.н. H.JI. Байдиной.

Автор признателен к.б.н. A.B. Пузанову (ИВЭП СО РАН) за информацию о почвах Алтая, позволившую полнее охарактеризовать особенности их элементного химического состава.

Заключение Диссертация по теме "Почвоведение", Сысо, Александр Иванович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные нами результаты изучения закономерностей распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири, причин и следствий формирования почвенно-геохимических и биогеохимических особенности её почвенного покрова позволяют сделать следующее заключение.

Почвообразующие породы Западной Сибири в основном унаследовали свой минеральный и элементный химический состав от пород её горного обрамления. Об этом свидетельствует генетическая связь между ассоциациями минералов и химических элементов в рудогенных породах и продуктах разрушения коры выветривания в горных областях сноса, с одной стороны, и в осадочных отложениях на аккумулятивных поверхностях, другой стороны.

По мере удаления от горного окаймления к центральным районам. Западно-Сибирской равнины связь минерального и элементного химического составов почвообразующих пород с горными породами областей сноса ослабевает. В этих районах на состав минералов и химических элементов в почвообразующих породах сильное влияние оказывают переотложенный материал из древних осадочных отложений, геохимические условия миграции и аккумуляции осадков.

Существующая картина распределения на поверхности региона различных по генезису, гранулометрическому, минеральному и элементному химическому составу почвообразующих пород отражает геологическую историю формирования осадочных отложений в четвертичный период и типичную их дифференциацию при осадконакоплении.

Дифференциацию почвообразующих пород Западной Сибири по их генезису, возрасту, гранулометрическому и минералогическому составам, ассоциациям химических элементов, следует рассматривать как первопричину пространственной и профильной неоднородности содержания и распределения химических элементов в почвах региона, формирования на его территории различных почвенно-геохимических провинций.

В элементном химическом составе почвенной толщи сохранилась информация о генезисе исходной минеральной основы (об условиях формирования и гипергенного преобразования осадочной толщи), которую можно восстановить с помощью литологических, литохимических и геохимических индикаторов. Геохимические индикаторы (отношения ТИЪх, ВАЗа, Бг/Ва, Мп/Бе) и литохимические индикаторы, используемые в геологии, оказались полезными для изучения особенностей почвообра-зующих пород Западной Сибири, палеогеографической и геохимической обстановки их накопления и преобразования.

Экзогенные процессы в голоцене, в том числе осадконакопление, оказали влияние на пространственное и профильное распределение химических элементов. Они привели к нивелированию гранулометрического и элементного химического состава поверхностных слоев разных типов почв, формирующихся на различных формах рельефа и геоморфологических структурах, чем ослабили связи между содержанием химических элементов в почвообразующих породах и почвах. На территории региона произошло рассеяние химических элементов в почвообразующих породах и почвах, на что указывает нормальный тип их распределения.

Почвообразование ведет к перераспределению химических элементов в толще почвообразующих пород, что проявляется в их биогенной аккумуляции и закреплении в органическом веществе, в осаждении подвижных форм элементов на геохимических барьерах, а также в накоплении прочносвязанных элементов в остаточных продуктах выветривания.

В составе химических элементов в почвах разных природно-геоморфологических районов проявляются особенности природных условий их формирования, индикаторами которых являются Аэ, Си, Мо, Р, Бп, Ъп, а также В, Вг, I и Эг. Первые указывают на рудогенную специфику горных пород областей сноса исходного материала почвообра-зующих пород, вторые - на зависимость химического состава почв от климата и положения их в ландшафте.

Древние геологические процессы и современные условия почвообразования предопределили различия в содержании и отношениях химических элементов в почвах и водах региона и обусловили возникновение ряда почвенно-геохимических провинций. Наличие в Западной Сибири территорий с высокими или низкими запасами химических элементов, а также почв с физико-химическими свойствами, повышающими либо понижающими подвижность элементов и их способность переходить в воды и усваиваться растениями, может быть причиной формирования в регионе биогеохимических провинций с избыточным или недостаточным поступлением химических элементов в пищевую цепь.

Антропогенное воздействие на почвенный покров Западной Сибири, приведшее к его техногенному загрязнению тяжелыми металлами и истощению запасов доступных для растений элементов-биофилов, отрицательно сказалось на поступлении химических элементов в пищевую цепь с продуктами питания и питьевой водой, повысило степень экологической напряженности биогеохимической ситуации в регионе, способствовало ухудшению здоровья проживающего здесь населения.

Биогеохимическое районирование территории Западной Сибири должно отражать: 1) влияние природных и антропогенных факторов на запасы химических элементов в её почвенном покрове и его хозяйственное использование; 2) типы и интенсивность нарушения компонентов природной среды.

326 l

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Сысо, Александр Иванович, Новосибирск

1. Абакумова K.M., Гуренкова Г.В., Кремнева В.М. и др. О глинистых минералах в кайнозойских и мезозойских отложениях Обь-Иртышского междуречья // Глины и глинистые минералы Сибири. М.: Наука, 1965. -С. 97-110.

2. Аветов H.A., Трофимов С .Я. Особенности почвообразования и структура почвенного покрова бассейна реки Большой С алым (Западная Сибирь) // Почвоведение. 2000. - № 5. - С. 540-547.

3. Авцын П.А. Микроэлементозы человека: этиология, классификация, органопатология / П.А. Авцин, A.A. Жаворонков, М.А. Риш, Л.С. Строчкова. М.: Медицина, 1991. - 496 с.

4. Агрофизическая характеристика почв Западной Сибири / Отв. ред. В.П. Панфилов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. - 544 с.

5. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. -656 с.

6. Агрохимические свойства почв и эффективность удобрений / Г.П. Гамзиков, В.Б. Ильин, В.М. Назарюк и др. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989.-254 с.

7. Агрохимический прием повышения продуктивности культурных орошаемых сенокосов Барабы: Методические рекомендации. Новосибирск: РПО СО ВАСХНИЛ, 1982. - 35 с.

8. Агроэкологические основы землепользования в Томской области / В.А.Хмелев, В.К. Калечкин, В.Г. Азаренко, H.H. Шипилин. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 255 с.

9. Адаменко О.М. Мезозой и кайнозой Степного Алтая. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. 168 с.

10. Азаренко Ю.А., Орлова Э.Д. Поступление бора в растения и урожайность костреца и донника в зависимости от уровня борного засоления почвы // Агрохимия. 2000. - № 11. - С. 14-20.

11. Акулыпина Е.П. Методика определения условий выветривания, осадконакопления и постседиментационных преобразований по глинистым минералам // Глинистые минералы как показатели условий литогенеза. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. - С. 9-37.

12. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: Учебник. М.: Логос, 2000.-627 с.

13. Аникина А.П. Бор в ландшафтах Барабы и Новосибирского При-обья // Медь, марганец и бор в ландшафтах Барабинской низменности и Новосибирского Приобья. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1971. -С. 139-210.

14. Аникина А.П. Йод в почвах и растениях Центральной Барабы // Сиб. вестник сельскохозяйственной науки. 1975. - № 1. - С. 15-21.

15. Аникина А.П., Бахнов В.К., Ильин В.Б. Закономерности распределения микроэлементов в почвенном покрове Западно-Сибирской равнины // Этюды по биогеохимии и агрохимии элементов-биофилов. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. С. 12-27.

16. Антипина Л.П., Пашкевич Н.К., Малыгина Л.П. Фосфор в почвенном покрове Западной Сибири // Агрохимия. 1988. - № 5. - С. 20-28.

17. Архипов С.А. Четвертичный период в Западной Сибири. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1971. — 332 с.

18. Архипов С.А., Волкова B.C. Геологическая история, ландшафты и климаты плейстоцена Западной Сибири / РАН, Сиб. отд-ние, Объед. ин-т геологии, геофизики и минералогии. — Новосибирск: НИЦ ОИГТМ СО РАН, 1994.-105 с.

19. Архипов С.А. и др. Западно-Сибирская равнина / С.А. Архипов, В.В. Вдовин, Б.В. Мизеров, В.А. Николаев. -М.: Наука, 1970. 280 с.

20. Атлас Новосибирской области. Федеральная служба геодезии и картографии России. М.: Роскартография, 2002. - 56 с.

21. Атлас Омской области. Федеральная служба геодезии и картографии России. М.: 1997. - 56 с.

22. Атлас Тюменской области. Москва-Тюмень: Главное управление геодезии и картографии при Совете министров СССР, 1971. - 120 с.

23. Базилевич Н.И. Геохимия почв содового засоления. М.: Наука, 1965.-352 с.

24. Баркан Я.В. Картограммы содержания валовых количеств и подвижных форм микроэлементов в почвах Алтайского края // Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине: Тез. докл. V Всесоюз. совещания. Улан-Удэ, 1966. - Т.1. - С. 38-39.

25. Бахнов В.К. Биогеохимия и агрохимия меди и марганца в Барабин-ской низменности // Медь, марганец и бор в ландшафтах Барабинской низменности и Новосибирского Приобья. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1971.-С. 10-54.

26. Бахнов В.К. Практическое значение картосхем содержания микроэлементов в почвенном покрове// Этюды по биогеохимии и агрохимии элементов-биофилов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977а. -С. 28-37.

27. Бахнов В.К. Медь в торфяных почвах и эффективность медных удобрений // Этюды по биогеохимии и агрохимии элементов-биофилов. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 19776. С. 80-89.

28. Бахнов В.К. Биогеохимические аспекты почвообразовательного процесса. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986. 192 с.

29. Березин Л.В. Теоретические основы и опыт химической мелиорации почв гидроморфных солонцовых комплексов лесостепной зоны Западной Сибири: Автореф. дис. док. с.-х. наук. М., 1993. - 80 с.

30. Березин Л.В., Брюханов И.Б. Изменение содержания тяжелых металлов и отношения кальция к стронцию в почвах лугового солонцового комплекса при их мелиорации // Агрохимия. — 1995. № 1. — С. 100-105.

31. Березин JI.B., Токарева Т.М., Сабаева О.Б. Исследование накопления фтора и стабильного стронция в растениях в связи с мелиорацией солонцовых почв // Сиб. биол. ж. 1991.- Вып. 3. - С. 52-55.

32. Берзина А.П., Сотников В.И., Берзина А.Н., Гимон В.О. Геохимическая специфика Cu-Мо-порфировых магматических центров разных циклов развития центрально-азиатского подвижного пояса (на примере Сибири и Монголии) // Геохимия. 1999. - № 11. - С. 1151-1164.

33. Биогеохимические основы экологического нормирования / В.Н. Башкин, Е.В. Евстафьева, В.В. Снакин и др. М.: Наука, 1993. -304 с.

34. Бонитировка почв на генетико-производственной основе / В.А. Хмелев, В.И. Щербинин, Н.Ф. Тюменцев и др. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1982.-216 с.

35. Бронгулеев В.В., Жидков М.П., Макаренко А.Г. Некоторые особенности орографии и гипсометрии Западной Сибири // Геоморфология. -2003а.-№3.-С. 3-9.

36. Бронгулеев В.В., Жидков М.П., Макаренко А.Г. Современные экзо-динамические режимы Западной Сибири // Докл. АН. — 20036. Т. 388, №6.-С. 817-820.

37. Бурлакова JI.M., Антонова О.И., Деев Н.Г. и др. Экотоксиканты в системе «почва-растение-животные» (на примере отдельных зон Алтайского края). Барнаул: Изд-во АГУ, 2001. — 236 с.

38. Буслов М.М., Сафонова И.Ю., Бобров В.А. Экзотический террейн позднекембрийско-раннеордовикской океанической коры в северозападной части Горного Алтая (Засурьинская свита): структурное положение и геохимия // Докл. АН. 1999.- Т. 368, № 5. - С. 650-654.

39. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 238 с.

40. Вдовин В.В. Основные этапы развития рельефа. М.: Наука, 1976. -270 с.

41. Вдовин В.В., Вотах М.Р., Зудин А.Н. Материалы к стратиграфии и палеогеграфии плейстоцена Чумышского Присалаирья // Четвертичная геология и геоморфология Сибири. Новосибирск: Изд-во ИГиГ СО АН, 1969.-С. 98-113.

42. Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах. М.: Почвенный институт им. В.В.Докучаева РАСХН, 1998.-216 с.

43. Водяницкий Ю.Н., Лесовая С.Н., Сивцов A.B. Гирооксигенез железа в лесных и степных почвах Русской равнины // Почвоведение. 2003.-№ 4. - С. 465-475.

44. Возможности современных и будущих фундаментальных исследований в почвоведении. М.: Геос, 2000. - 138 с.

45. Волков И.А. Познечетвертичная субаэральная формация. М.: Наука, 1971.-354 с.

46. Волков И.А., Волкова B.C., Задкова И.И. Покровные лессовые отложения и палеогеография юго-запада Западной Сибири в плиоцен-четвертичное время. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1969. - 332 с.

47. Волков И.А., Гросвальд М.Г., Троицкий C.JI. О стоке приледнико-вых вод во время последнего оледенения Западной Сибири // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1978. - № 4. - С. 25- 35.

48. Воронов А.Н., Шварц A.A. К вопросу об оценке качества пресных подземных вод // Вест. СПбГУ. Сер. 7. 1994. - Вып. 4, № 28. - С. 67-70.

49. Гаджиев И.М. Почвы бассейна р. Бол. Юган / Почвы Средней тайги Западной Сибири. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1977. - С. 5-67.

50. Гаджиев И.М. Эволюция почв южной тайги Западной Сибири. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1982. 280 с.

51. Гаджиев И.М., Бахнов В.К., Сысо А.И., Мухометзянов Г.И. Генетические и агрохимические аспекты почвообразования в Западной Сибири // Мелиорация и водное хозяйство. 1996. - № 5. - С. 3-4.

52. Гамзиков Г.П. Содержание и распределение подвижной меди и цинка в почвах Омской области // Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине: Тез. докл. V Всесоюз. совещания. Улан-Удэ, 1966. - Т. 1. -С. 38-39.

53. Гамзиков Г.П. Содержание микроэлементов (Mn, Си, Zn, Со) в почвах Омской области и отзывчивость бобовых культур на микроудобрения. Автореф. дис. канд. с.-х. наук. Омск, 1967. -20 с.

54. География России: Энциклопедический словарь / Гл. ред. А.П. Горкин. -М.: Изд-во Российская энциклопедия, 1998. — 800 с.

55. Геология СССР. Т. 44. М.: Недра, 1964. - 550 с.

56. Геологическое строение и полезные ископаемые Западной Сибири. Т. I. Геологическое строение. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999.-228 с.

57. Геологическое строение и полезные ископаемые Западной Сибири. Т. II. Полезные ископаемые. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1998.-258 с.

58. Геоморфология Западно-Сибирской равнины (Объяснительная записка к Геоморфологической карте Западно-Сибирской равнины маештаба 1 : 1 500 ООО). — Новосибирск: Западно-Сибирское кн. изд-во, 1972.-110 с.

59. Геохимическая карта территории СССР. Масштаб 1:10 ООО ООО. Объяснительная записка. JL, 1985. — 70 с.

60. Геохимия и минералогия почв сухих степей Казахстана. — Алма-Ата: Наука. КазССР, 1978. 168 с.

61. Герасимов И.П., Шукевич М.М. Петрографический состав неторых типов почвообразующих наносов СССР // Проблемы советского почвоведения. Сб. 8. -М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1939.-С. 107-126.

62. Глазовская М.А. Геохимические основы типологии и методики исследований природных ландшафтов (Учебное пособие). М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964. - 230 с.

63. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. Учеб. пособие для студ. Геогр. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1988.-328 с.

64. Глазовская М.А. Методические основы эколого-геохимической устойчивости почв к техногенным воздействиям. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1997.-102 с.

65. Глазовский Н.Ф. Биогеохимический круговорот в различных природных зонах СССР // Биогеохимический круговорот веществ в биосфере / Отв. ред. В.А. Ковда. -М.: Наука, 1987. С. 56-64.

66. Глинистые минералы как показатели условий литогенеза / Отв. ред. Е.П.Акулыпина. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. 191 с.

67. Глухан И.В., Серых В.И. Кларки песчаных пород Центрального Казахстана // Геохимия. 1999. - № 9. - С.976-993.

68. Глухан И.В., Серых В.И. Кларки алевролитов и аргиллитов Центрального Казахстана // Геохимия. 2000. - № 9. — С. 922-940.

69. Градобоев Н.Д., Прудникова В.М., Сметанин И.С. Почвы Омской области. — Омск: Омское кн. изд-во, 1960. — 374 с.

70. Градусов Б.П., Палечек Л. А. Содержание и химикоминералогический состав фракций меньше 0,001 мм подзолистых почв Обь-Васюганского водораздела.// Науч. докл. высш. школы. Биол. науки, 1968.- №4.-С. 119-124.

71. Градусов Б.П. Размещение типов изменений смешаннослоистых образований в почвообразующих породах и почвах СССР // Литология и полезные ископаемые. — 1974. № 2. С. 78-86.

72. Градусов Б.П. Минералы со смешаннослоистой структурой в почвах. М.: Наука, 1976. - 128 с.

73. Григорьев H.A. Среднее содержание химических элементов в горных породах, слагающих верхнюю часть континентальной коры // Геохимия. 2003. - № 7. - С. 785-792.

74. Дергачев В.Б., Ладыгина И.Н. Редкометалльные микрогранит-порфиры одного из вольфрамовых месторождений Западной Сибири / Миграция химических элементов в процессах петро- и рудогенеза. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985. - С. 29-41.

75. Дитц Л.Ю. Методологические аспекты ландшафтно-индикационного изучения почвенного покрова (на примере Барабинской низменности). Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2003. - 127 с.

76. Дмитриев Е.А. Математическая статистика в почвоведении: Учебник. М.: Изд-во МГУ, 1995. - 320 с.

77. Добрецов Н.Л., Зыкин B.C., Зыкина B.C. Структура лессово-почвенной последовательности плейстоцена Западной Сибири и ее сопоставление с Байкальской и глобальными летописями изменения климата // Докл. АН. 2003. - Т. 391, № 6. - С. 821-824.

78. Добрецов Н.Л., Чумаков Н.М. Глобальные периодичности в эволюции литосферы и биосферы // Глобальные изменения природной сре-ды-2001 / Глав, ред.: Н.Л. Добрецов, В.И. Коваленко. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2001. С. 11-26.

79. Добровольский В.В. Микроэлементы в некоторых почвах и почвообразующих породах Казахстана // Почвоведение. 1960. - № 2. - С. 15

80. Добровольский B.B. Минералого-геохимические особенности лессовидных отложений южной части Западно-Сибирской низменности // Почвоведение. 1967. - №3. - С. 128-138.

81. Добровольский В.В. География и палеогеография коры выветривания СССР. М: Мысль, 1969. - 278 с.

82. Добровольский В.В. География микроэлементов: Глобальное рассеяние. М.: Мысль, 1983. - 272 с.

83. Добровольский В.В. Основы биогеохимии: Учеб. пособие для геогр., биол., геолог., с.х. спец. вузов. — М.: Высш. шк., 1998. — 413 с.

84. Добровольский В.В. Высокодисперсные частицы почв как фактор массопереноса тяжелых минералов в биосфере // Почвоведение. 1999. -№ 11.-С. 1309-1317.

85. Добровольский В.В. Внутрипочвенное карбонатообразование, высокодисперсное вещество почв и геохимия тяжелых металлов // Почвоведение. 2001. - № 12. - С. 1434-1442.

86. Добровольский В.В. Роль выветривания и почвообразования в эволюции химического состава земной коры континентов // Почвоведение. -2002. № 12.-С. 1413-1420.

87. Добродеев О.П. Особенности биогеохимии тяжелых металлов верховых болот // Труды биогеохимической лаборатории. Т. XXI. — М.: Наука, 1990.-С. 53-61.

88. Добротворская Н.И., Семендяева Н.В. Поступление стабильного стронция в сельскохозяйственные растения при мелиорации солонцовых почв Западной Сибири фосфогипсом // Агрохимия. 1997. - № 8. - С. 7480.

89. Добротворская Н.И., Семендяева Н.В. Стабильный стронций в лесостепных и степных ландшафтах Западной Сибири // Почвоведение. — 2001.-№2.-С. 192-203.

90. Долгушина A.A. Околорудные метасоматиты некоторых вольфрамовых месторождений Горного Алтая // Миграция химических элементов в процессах петро- и рудогенеза. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985.-С. 17-28.

91. Дюкарев А.Г. Почвенно-географическое районирование Томской области // География и природ, ресурсы. 1994. - № 2. - С.77-85.

92. Дюкарев А.Г., Пологова H.H., Мульдеяров Е.Я. Луговое почвообразование в подтайге Западной Сибири // Почвоведение. 2000. - № 9. — С. 1064-1069.

93. Елизарова Т.Н. и др. Эколого-мелиоративный баланс почвенного покрова Западной Сибири / Т.Н. Елизарова, В.А. Казанцев, JI.A. Магае-ва, М.Т. Устинов. Новосибирск: Наука. Сиб. издат. фирма РАН, 1999. -240 с.

94. Елизарова Т.Н., Сысо А.И., Якутии М.В., Ермолов Ю.В., Конарбае-ва Г.А., Добрынина О.Ю. Особенности галогенеза и почвенно-геохимическое районирование юга Западной Сибири // Вестник Томского гос. ун-та. 2003а. - № 7. - С. 87-96.

95. Ермаков В.В. Биогеохимическая эволюция таксонов биосферы в условиях техногенеза // Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. (Тр. Биогеохим. лаб.; Т. 24). — М.: Наука, 2003. — С. 5

96. Ермолов Ю.В. Фтор в компонентах природных ландшафтов Обь-Иртышского междуречья: Автореф. дис.канд. биол. наук. Новосибирск, 2002. 20 с.

97. Ермохин Ю.И. Почвенная диагностика обеспеченности растений макро- и микроэлементами на черноземах Сибири: Учеб. пособие. -Омск: Изд-во ОмСХИ, 1987. 60 с.

98. Жданова JI.M., Растегаева H.A. Йод, фтор и марганец в водах шахтных колодцев Омского района Омской области // Микроэлементы в биосфере и применение их в сельском хозяйстве и медицине Сибири и Дальнего Востока. Улан-Уде, 1971. — С. 167-171.

99. Задкова И.И., Поспелова JI.H., Симонова В.И. Микроэлементы в глинах кайнозоя Ишим-Тобольского междуречья // Неогеновые отложения Западной Сибири. М.: Наука, 1968. - С. 55-65.

100. Запивалов Н.П., Богатырева O.A. Калчагинские поднятия на северо-востоке Новосибирской области — новый перспективный объект на нефть и газ // Докл. АН. 2000. - Т. 370, № 5 - С. 642-645.

101. Зыкина B.C. и др. Верхнечетвертичные отложения и ископаемые почвы Новосибирского Приобья / B.C. Зыкина, И.А. Волков, М.И. Дер-гачева. М.: Наука, 1981. - 204 с.

102. Изерская JI.A., Воробьева Т.Е. Формы соединений тяжелых металлов в аллювиальных почвах Средней Оби // Почвоведение. 2000. - № 1. - С. 56-62.

103. Ильин В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов Мп, Си, Мо, В в южной части Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1973. - 302 с.

104. Ильин В.Б. Элементный химический состав растений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985. - 129 с.

105. Ильин В.Б. Об обеспеченности почв Западной Сибири микроэлементами и применении микроудобрений // Земледелие и химизация. —1988.-№4. -С. 3-7.

106. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991. - 151 с.

107. Ильин В.Б. Фоновое содержание мышьяка в почвах Западной Сибири // Агрохимия. 1992. - № 6. - С. 94-98.

108. Ильин В.В., Аникина А.П. Область борного засоления в Сибири // Этюды по биогеохимии и агрохимии микроэлементов. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. С. 38-47.

109. Ильин В.Б., Конарбаева Г.А. Формы мышьяка в почве и его накопление в органах томатов //Агрохимия. — 1993. № 10. - С. 54-57.

110. Ильин В.Б., Конарбаева Г.А., Сысо А.И., Трейман A.A. Техногенное загрязнение огородных почв и культур в левобережной части г. Новосибирска // Сиб. биол. ж. 1993. - Вып. 2. - С. 36-43.

111. Ильин В.Б., Сысо А.И., Конарбаева Г.А., Байдина H.JI. К экологической обстановке в г. Новосибирске: тяжелые металлы в местных почвах и растительности // Агрохимия. — 1997. № 3. - С. 76-83.

112. Ильин В.Б., Сысо А.И., Конарбаева Г.А., Байдина H.JL, Черевко A.C. Содержание тяжелых металлов в основных почвообразующих породах юга Западной Сибири // Почвоведение. 2000. - № 9. — С. 10861090.

113. Ильин В.Б., Сысо А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001а.-229 с.

114. Ильин В.Б., Сысо А.И. Почвенно-геохимические провинции в Обь-Иртышском междуречье: причины и следствия // Сиб. экол. ж. — 20016. -№2.-С. 111-118.

115. Ильин В.Б., Сысо А.И., Байдина H.JL, Конарбавева Г.А., Черевко A.C. Фоновое содержание тяжелых металлов в почвах юга Западной Сибири // Почвоведение. 2003. - № 5. - С. 550-556.

116. Ильин В.Б., Сысо А.И. Особенности микроэлементного состава почв Западной Сибири и их отражение в региональной биогеохимии, экологии, почвоведении // Сиб. экол. ж., 2004. № 3. - С. 259-271.

117. Инишева Л.И., Цыбукова Т.Н. Содержание тяжелых металлов в торфах Западной Сибири // Мелиорация и водное хозяйство. 1996. -№2.-С. 22-23.

118. История развития рельефа Сибири и Дальнего Востока. Алтае-Саянская горная область. М.: Изд-во Наука, 1969. - 416 с.

119. Йод и здоровье населения Сибири / М.Ф. Савченко, В.Г. Селятиц-кая, С.И. Колесников и др. Новосибирск: Наука, 2002. - 287 с.

120. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. - 439 с.

121. Казанцев В.А. Проблемы педогалогенеза: на примере Барабинской равнины. — Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. 280 с.

122. Казаринов В.П. Мезозойские и кайнозойские отложения Западной Сибири. — М.: Гостоптехиздат, 1958. — 324 с.

123. Казьмин С.П. История формирования рельефа Восточной Кулунды и Барабинской равнины. Автореф. дис. канд. геол.-минерал. наук. -Новосибирск, 1999. 20 с.

124. Кальницкий Б.Д. Минеральные вещества в кормлении животных. -Л.: Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1985. — 207 с.

125. Караваева H.A. Заболачивание и эволюция почв. М.: Наука, 1982.-296 с.

126. Караваева H.A., Соколова Т.А., Целищева JI.K. Почвообразовательные процессы гидрогенных почв подтайги — южной тайги в голоцене // Процессы почвообразования и эволюция почв. М.: Наука, 1985. -С. 139-201.

127. Каргополов С.А., Плотников A.B., Владимиров А.Г., Журавлев Д.З., Киреев А.Д. Геохимия метабазитов северной части Томского выступа (Кузнецкий Алатау) // Докл. АН. 1998. - Т. 361, № 3. - С. 803806.

128. Каретин JI.H. Почвы Тюменской области. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1990. 286 с.

129. Касимов Н.С. Геохимия степных и пустынных ландшафтов. М.: Изд-во МГУ, 1988. - 254 с.

130. Кейт М.Л., Дегенс Э.Т. Геохимические индикаторы морских и пресноводных осадков // Геохимические исследования. М.: Изд-во Иностр. лит., 1961. - С. 56-84.

131. Кирюшин A.B., Соколова Т.А., Дронова Т.Я. Минералогический состав тонкодисперсных фракций подзолистых и торфянисто-подзолисто-глеевых почв на двучленных отложениях Центрального лесного заповедника // Почвоведение. 2002. - № 11. - С. 1359-1370.

132. Классификация и диагностика почв СССР. — М.: Колос, 1977. -224 с.

133. Ковалев Р.В., Панин П.С., Панфилов В.П., Селяков С.Н. Почвенно-мелиоративное районирование южной части Обь-Иртышского междуречья // Почвы Кулундинской степи /Отв. ред. Р.В. Ковалев. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1967. - С. 5-77.

134. Ковалева С.Р., Корсуиов В.М., Таранов С.А. Лесные почвы горного окаймления юго-востока Западной Сибири (Восточный Алтай, Горная Шория, Салаир) / Отв. ред. Р.В. Ковалев. Новосибирск, Наука Сиб. отд-ние, 1974. - 206 с.

135. Ковальский В.В. Геохимическая экология: Очерки. М.: Наука, 1974.-299 с.

136. Ковда В.А. Основы учения о почвах. — М.: Наука, 1973. — Кн. 1. — 448 е.; Кн. 2.-468 с.

137. Конарбаева Г.А. Бром в почвах юга Западной Сибири // Агрохимия. 2001а. -№3.-С. 75-81.

138. Конарбаева Г.А. Йод в основных типах почв Западной Сибири // Сиб. экол. ж. -20016. № 3. -С. 343-348.

139. Конарбаева Г.А. Йод и бром в природных водах юга Западной Сибири //География и природ, ресурсы. — 2002. № 1. - С. 51-54.

140. Корма Сибири состав и питательность: Метод, реком. / ВАСХНИЛ, Сиб. отд-ние, СибНИИПТИЖ. - Новосибирск, 1988. - 680 с. Коры выветривания Сибири. Кн. 1. Формации кор выветривания

141. Западно-Сибирской плиты и Алтае-Саянской складчатой области. / Подред. В.П. Казаринова. М.: Недра, 1979. - 221 с.

142. Котельников Д.Д., Зинчук H.H. Особенности эволюции глинистых минералов при формировании отложений терригенных осадочных формаций // Докл. АН. 2002. - Т. 382, № 4. - С. 526-530.

143. Котельников Д.Д., Конюхов А.И. Глинистые минералы осадочных пород.-М.: 1986.-247 с.

144. Крайнов С.Р. Геохимия редких элементов в подземных водах. М.: Недра, 1973.-296 с.

145. Крайнов С.Р., Закутин В.П. Геохимико-экологическое состояние подземных вод России (причины и тенденции изменения химическогосостава подземных вод) // Геохимия. 1994. - № 3. - С. 312-329.

146. Краткая географическая энциклопедия. Т. 1. — М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1960. 563 с.

147. Краткая географическая энциклопедия. Т. 2. — М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1961. — 592 с.

148. Краткая географическая энциклопедия. Т. 3. М.: Изд-во «Советская энциклопедия», 1962. - 580 с.

149. Крештапова В.Н. Агрогеохимия торфяных почв Нечерноземной зоны европейской части РСФСР: Автореф. дис. . д-ра с.-х. наук. -М., 1991.-45 с.

150. Крук H.H., Плотников A.B., Владимиров А.Г., Кутолин В.А. Геохимия и геодинамические условия формирования траппов Кузбасса. — Докл. АН. 1999.- Т. 369, № 6. - С. 812-815.

151. Кузьмин В.А. Геохимические барьеры в почвах Прибайкалья // Почвоведение. 2000. - №10. - С. 1197-1202.

152. Кузьмина М.С. Торфяники Западной Сибири. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1967. 78 с.

153. Куприянова Е.И. Водный баланс Западно-Сибирской равнины. -М.: Наука, 1967.-64 с.

154. Курачев В.М. Минеральная основа почвенного поглощающего комплекса. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991.-229 с.

155. Куценогий К.П., Куценогий П.К. Аэрозоли Сибири. Итоги семилетних исследований // Сиб. экол. ж. 2000. - № 1. - С. 11-19.

156. Ладонин Д.В. Конкурентные взаимоотношения ионов при загрязнении почвы тяжелыми металлами // Почвоведение. 2000. - №10. -С. 1285-1293.

157. Лакин Г.Ф. Биометрия: Учебное пособие для университетов и педагогических институтов. М.: Высш. шк., 1973. — 343 с.

158. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Аветов H.A. и др. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение / Под дер. В.Б. Кувае-ва. Тула: Гриф и К0, 2001. - 584 с.

159. Локальный агроэкологический мониторинг за 1994 год. Технический паспорт реперных участков. ПИСАС «Баганская». Баган, 1995. -150 с.

160. Лузгин Б.Н. Металлогения основных рудных районов Алтая. — Барнаул: Изд-во АГУ, 1997. 419 с.

161. Лузгин Б.Н. Водораздельные пространства Предалтайской равнины //Геоморфология. 2001. - № 1. - С. 60-67.

162. Ляхович В.В. Редкие элементы в породобразующих минералах гра-нитоидов. М., 1972.

163. Магаева Л.А. Мелиорируемая толща почв и пород Приобья: строение и особенности функционирования. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2000. - 111 с.

164. Македонов A.A. Современные конкреции в осадках и почвах и закономерности их географического распространения. М.: Наука, 1966. — 284 с.

165. Макеев О.В. Микроэлементы в почвах Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука, 1974. - 151 с.

166. Малолетко A.M. Палеогеография предалтайской части Западной Сибири. — Томск: Изд-во Томского ун-та, 1972. — 227 с.

167. Мальгин М.А. Биогеохимия микроэлементов в Горном Алтае . — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. — 272 с.

168. Мальгин М.А. Проявление йодной недостаточности на Алтае. — Горно-Алтайск: Горно-Алтайское отд. Алтайского кн. изд-ва, 1988. — 56 с.

169. Мартынов В.А. Верхнеплиоценовые и четвертичные отложенияюжной части Западно-Сибирской низменности // Четвертичный период Сибири. М.: Наука, 1966. - С. 9-22.

170. Маслов A.B., Крупенин М.Т., Гареев Э.З. Литологические, литохи-мические и геохимические индикаторы палеоклимата (на примере Рифея Южного Урала) // Литология и полезные ископаемые. — 2003. № 5. — С. 502-525.

171. Методические указания по агрохимическому обследованию и картографированию почв на содержание микроэлементов. М., 1975. - 80 с.

172. Мигдисов A.A., Ронов А.Б. Химический состав и геохимическая эволюция осадочных пород Русской платформы // Геохимия платформенных и геосинклинальных осадочных пород и руд. М.: Наука, 1983.-С. 28-40.

173. Московченко Д.В. Нефтегазодобыча и окружающая среда: эколого-геохимический анализ Тюменской области. Новосибирск: Наука. Сиб. предприятие РАН, 1998. - 112 с.

174. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М. Эдиториал РУСС, 1999.-168 с.

175. Мошарова Л.Г. Химический состав и питательность кормов Западной Сибири. Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1969.-224 с.

176. Насолодин В.В., Русин В.Я., Дворкин В.А. и др. Взаимосвязь витаминов с микроэлементами и их роль в профилактике железодефицитных состояний (обзор) // Гигиена и санитария. — 1996. № 6. - С. 26-26.

177. Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимическое районирование ЗападноСибирской равнины // География и природ, ресурсы. 1990. - №4. -С. 77-84.

178. Нечаева Е.Г. Геохимические закономерности торфообразования на Западно-Сибирской равнине // География и природные ресурсы. -1992. № 3. - С. 21-28.

179. Нечаева Е.Г. Ландшафтно-геохимическая оценка качества возобновляемых ресурсов таежного Обь-Иртышья // География и природ ресурсы. 2003. - № 2. - С. 67-73.

180. Николаев C.B. Применение литолого-геохимических методов исследований четвертичных отложений в археологии // Методы естественных наук в археологических реконструкциях. Новосибирск: Ин-т археологии и этнографии СО РАН, 1995. - С. 74-80.

181. Новосибирская область. Природа и ресурсы. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1978. - 152 с.

182. Обстановки осадконакопления и фации: в 2 -х т. Пер. с англ. / Под ред. X. Рединга. М.: Мир, 1990. - Т.1.- 352 е.; Т.2. - 384 с.

183. Обухов А.И., Плеханова И.О. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты // Агрохимия. 1995. - № 2. - С. 108-115.

184. Окружающая среда и экологическая обстановка в Новосибирском научном центре СО РАН. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1995. - 251 с.

185. Онищенко Г.Г. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Ро-сиии // Гигиена и санитария. 1997. - № 6. - С. 4-10.

186. Орлова М.А. Роль эолового фактора в солевом режиме территорий. Алма-Ата: Наука, 1983. - 232 с.

187. Орлова Э.Д. Микроэлементы в почвах Омской области и применение микроудобрений: Учеб. пособие. Омск: Изд-во ОмСХИ, 1989. -60 с.

188. Осмоловская Е.В., Пашнева Г.Е. Молибден в биосфере некоторых районов Томской области // Микроэлементы в сельском хозяйстве и медицине: Тез. докл. V Всесоюз. совещания. Улан-Удэ, 1966. — Т. 1. -С. 38-39.

189. Основные результаты работ по региональной научно-технической программе «Сибирь» за 1995 год. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1995.-С. 180-181.

190. Основные результаты работ по региональной научно-технической программе «Сибирь» за 1997 год. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. -С. 63-64.

191. Отчет по теме: Наблюдения за изменением элементов плодородия на 6 реперных участках. ПИЦАС «Новосибирский». — Новосибирск, 1995.-40 с.

192. Панин М.С. Формы соединений тяжелых металлов в почвах средней полосы Восточного Казахстана (фоновый уровень). Семипалатинск: Гос. ун-т Семей, 1999. - 329 с.

193. Панин М.С. Эколого-биогеохимическая оценка техногенных ландшафтов Восточного Казахстана. Алматы: Изд-во Эверо, 2000. — 338 с.

194. Панфилов В.П., Чащина Н.И., Ландина М.М. Физические свойства почв и прогноз их изменения на мелиорируемой территории // Особенности мелиорации земель Западной Сибири. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1979.-С. 77-101.

195. Перельман А.И. Геохимия: Учеб. Пособие для геолог, спец. ун-тов. М.: Высш. шк., 1979. 423 с.

196. Петров Б.Ф. О лесе Алтая // Бюл. Комиссии по изучению четвертичного периода. 1948. - № 11. - С. 69-91.

197. Петров Б.Ф. Почвы Алтайско-Саянской области. — М.: Изд-во АН СССР, 1952.-247 с.

198. Петров Ф.А. Микроэлементы и изучение их в условиях Омской области // Микроэлементы в биосфере и применение их в сельском хозяйстве и медицине Сибири и Дальнего Востока: Докл. III Сиб. конф. -Улан-Удэ, 1971. С.7-14.

199. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды центральных систем питьевого водоснабжения: санитарные правила и нормы. М.: Информационно-издательский центр Госкомсанэпидемнадзора России, 1996.-111 с.

200. Плотникова З.М. Содержание и распределение йода в низинных торфяных почвах сельскохозяйственной зоны Северного Зауралья. Ав-тореф. дис . канд. биол. наук. Новосибирск, 1989. - 18 с.

201. Покатилов Ю.Г. Биогеохимия биосферы и медико-биологические проблемы (экологические проблемы химии биосферы и здоровья населения). Новосибирск: ВО «Наука». Сиб. издат. фирма, 1993. - 168 с.

202. Полынов Б.Б. Избранные труды.- М.: Изд-во АН СССР, 1956. -751 с.

203. Понизовский A.A., Мироненко Е.В., Кондакова Л.П. Закономерности поглощения свинца (II) почвами при pH от 4 до 6 // Почвоведение. — 2001. -№ 7. -С. 817-822.

204. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч. / Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розонова. Ч. 1. Почва и почвообразование / Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская, Л.А. Гришина М.: Высш. шк., 1988. - 400 с.

205. Почвенно-климатический атлас НСО. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. 121 с.

206. Почвы Новосибирской области / Отв. ред. Р.В. Ковалев. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1966. - 422 с.

207. Природные ресурсы Новосибирской области / Бейром С.Г., Васильев И.П., Гаджиев И.М. и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1986.- 216 с.

208. Протасова H.A. и др. Редкие и рассеянные элементы в почвах Центрального Черноземья / H.A. Протасова, А.П. Щербаков, М.Т. Копаева. -Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. 168 с.

209. Протасова H.A., Беляев А.Б. Макро- и микроэлементы в почвах центрально-черноземной зоны и почвенно-геохимическое районирование ее территории // Почвоведение. 2000. - № 2. - С. 204-211.

210. Пьявченко H.H., Сибирева З.А. О роли атмосферной пыли в питании болот // Докл. АН СССР. 1959. - Т. 124. - № 2. - С. 414-417.

211. Пьявченко H.H. Торфяные болота, их природа и хозяйственное значение. М.: Наука, 1985.-152 с.

212. Равнины и горы Сибири. М.: Наука, 1975. - 352 с.

213. Растительный покров Западно-Сибирской равнины / В.И.Ильина, Е.И. Лапшина, И.Н. Лавренко и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985.-251 с.

214. Рельеф Западно-Сибирской равнины / А.А.Земцов, Б.В. Мизеров, В.А.Николаев и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - 192 с.

215. Ринькис Г.Я. Оптимизация минерального питания растений. Рига: Зинатне, 1972.-356 с.

216. Риньскис Г.Я., Ноллендорф В.Ф. Сбалансированное питание растений макро- и микроэлементами. Рига: Зинатне, 1982. — 304 с.

217. Рихванов Л.П., Сарнаев С.И., Язиков Е.Г. Почва как депонирующая среда при изучении техногенного фактора воздействия на природу // Проблемы региональной экологии. 1994. - № 3. - С. 35-46.

218. Рогожин Е.И., Захарова А.И. Палеоземлетрясения и сейсмический режим Горного Алтая в голоцене // Докл. АН. — 2003. — Т. 388, № 6. -С. 809-811.

219. Ронов А.Б., Бреданова Н.В., Мигдисов A.A. Общие тенденции в эволюции химического состава осадочных и магматических пород земной коры континентов // Геохимия. 1988. - № 2. - С. 180-199.

220. Рубинштейн А.Я., Шаевич Я.Е. Интенсивность породообразования в связи с цикличностью строения лессовых толщ // Цикличность новейших субаэральных отложений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1987.- С. 103-109.

221. Рудой А.Н. Ледниковые катастрофы в новейшей истории Земли // Природа. 2000. - № 9. - С. 36-45.

222. Рудой А.Н. Возможные гидравлические характеристики и геохронология гляциальных суперпаводков на Алтае // Изв. Русского геогр. об. 2001. - Т. 133, вып. 5. - С. 30-39.

223. Савенко A.B. Сорбция бора на речных взвесях и его баланс в океане // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2000. - № 5. - С. 29-31.

224. Савичев О.Г. Пространственные и временные изменения химического состава речных вод бассейна средней Оби // География и природ, ресурсы. 2000. - № 2. - С. 60-66.

225. Савченко Н.В. Озера южных равнин Западной Сибири. Новосибирск, 1997.- 300 с.

226. Самойлова Е.М. Почвообразующие породы. — М.: Изд-во Моск. унта, 1983.- 173 с.

227. Самсонова O.A., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. Пространственно-временное варьирование содержаний тяжелых металлов в дерново-подзолистых почв южной тайги // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2000. - № 2. - С. 20-26.

228. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы. Геохимия, повышение плодородия и охрана почв. JL: Недра, 1984. - 231 с.

229. Семендяева Н.В., Кожевников A.B., Добротворская H.H. Эколого-мелиоративное состояние засоленных земель Барабинской низменности и использование их в земледелии // Сиб. вестник с.-х. науки. 2003. -№ 1. - С. 3-7.

230. Сеньков A.A. Галогенез автоморфных почв юго-восточной части Ишимской равнины. Автореф. дис. канд. биол. наук. Новосибирск, 1989. - 23 с.

231. Середина И.П. Калий в автоморфных почвах на лессовидных суглинках. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984. - 216 с.

232. Система мелиоративного земледелия в гумидной зоне Сибири / JI.P. Мукина, Л.И. Инишева, Н.Г. Рудой, А.И. Сысо. Красноярск: Сиб-НИИГиМ, 1995.- 114 с.

233. Скуковский Б.А. Микроэлементы в кормах и продуктах животноводства Западной Сибири. Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1978. -104 с.

234. Скуковский Б.А., Ковальский В.В. Западно-Сибирский борный субрегион биосферы // Биогеохимическое районирование и геохимическая экология (Тр. Биогеохимической лаборатории. Т. 20). М.: Наука, 1985-С. 47-50.

235. Славный Ю.А. Галогенез почв Нижнего Поволжья // Почвоведение. 2003. 1.-С. 3-12.

236. Сляднев А.П. О проблемах почвенной климатологии в Западной Сибири // Доклады сибирских почвоведов к X Международному конгрессу почвоведов. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. - С. 54-71.

237. Сляднев А.П. Циклические изменения агроклиматических условий в южных широтах Западной Сибири и продуктивность зерновых культур // Природные ресурсы Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976.-С. 153-168.

238. Смоленцев Б.А. Структура почвенного покрова Сибирских Увалов (северотаежная подзона Западной Сибири). — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002.-118 с.

239. Соколов И.А. Почвообразование и экзогенез. — М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 1997. 244 с.

240. Соколова Т.А. Глинистые минералы в почвах гумидных областей СССР. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1985. - 254 с.

241. Солдатов В.П., Чумаченко И.Н. Обеспеченность почв РСФСР микроэлементами // Химия в сельском хозяйстве. — 1987. № 1. - С. 30-32.

242. Солнцева Н.П., Садов А.П. Техногенный галогенез в почвах лесотундровых и северотаежных ландшафтов Западной Сибири // Почвоведение. 2000. -№ 9. - С. 1127-1141.

243. Соромотин A.B., Гашев С.Н., Казанцева М.Н. Солевое загрязнение таежных биогеоценозов при добыче газа в Среднем Приобье // Проблемы географии и экологии Западной Сибири. Тюмень, 1996. — С. 121131.

244. Стандартные образцы состава природных сред / C.B. Лонцих, Л.Л. Петров. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. — 277 с.

245. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. — М.: Изд-во АН СССР, 1962.- Т.2. 574 с.

246. Страхов Н.М. Развитие литологических идей в России и СССР. Критический обзор. М.: Наука, 1971. - 622 с.

247. Степанова М.Д. Микроэлементы в органическом веществе почв. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. 106 с.

248. Структура, функционирование и эволюция системы биогеоценозов Барабы. Т. 1. Биогеоценозы и их компоненты. Новосибирск: Наука

249. Сиб. отд-ние, 1974. 308 с.

250. Сухорукова С.С. Глинистые минералы суглинков и глин поймы Оби // Глины и глинистые минералы Сибири. М.: Наука, 1965. -С. 69-76.

251. Сысо А.И. К вопросу об оптимизации минерального питания культур на торфяных почвах Барабы при их освоении // Воспроизводство плодородия мелиорируемых земель Сибири. Красноярск, 1991. - С. 3334.

252. Сысо А.И. Улучшение минерального питания кормовых культур на торфяных почвах // Агрохимия. 1992. - № 9. - С. 95-105.

253. Сысо А.И. Геохимические и агрохимические особенности низинных торфяных почв юга Западной Сибири // География и природ, ресурсы. 1996. -№ 1. - С. 87-93.

254. Сысо А.И. Использование отношения Сг : № в мониторинге загрязнения природной среды // Агрохимия. — 1998а. № 4. - С. 76-83.

255. Сысо А.И. К вопросу об изучении I, Вг, Б, 8г, 1л, Сб, КЬ в природных объектах юга Западной Сибири // Сиб. экол. ж. 19986. - Т. 5, №6.-С. 581-586.

256. Сысо А.И. Сибирский агрохимический семинар // Почвоведение. — 1998в. -№ 8.-С. 1116-1117.

257. Сысо А.И. Биогеохимические предпосылки возникновения заболеваний населения Новосибирской области // Сибирский стандарт жизни: Тез. докл. науч.-практ. конф. (2-3 декабря 1998). — Новосибирск, 1998г. — С. 90-91.

258. Сысо А.И. Экологическое состояние природной среды на пасеках Горного Алтая // Сибирский стандарт жизни: Тез. докл. науч.-практ. конф. (2-3 декабря 1998).-Новосибирск, 1998д.-С. 163-164.

259. Сысо А.И. Современные биогеохимические проблемы на юго-западе Сибири // Геохимическая экология и биогеохимическое районирование биосферы: Материалы 2-ой Российской школы (25-28 января1999 г.) M.: Наука, 1999а. - С.97-98.

260. Сысо А.И., Конарбаева Г.А., Ермолов Ю.В. Биогеохимические проблемы на юге Западной Сибири // Геохимия ландшафтов, палеоэкология человека и этногенез. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 19996. -С. 57-58.

261. Сысо А.И., Васильев C.B., Смоленцев Б.А., Сеньков A.A. Ланд-шафтно-геохимический анализ изменения природной среды в районах нефтедобычи // Сиб. экол. ж. 2001. - № 3. - С. 333-342.

262. Сысо А.И., Ильин В.Б., Черевко A.C. Элементный химический состав почв юга Западной Сибири и факторы, его определяющие // Сиб. экол. ж. 2002а. - № 3. - С. 305-311.

263. Сысо А.И. О возможности использования геохимических критериев в почвоведении // Сиб. экол. ж. 2003а. - № 2. - С. 135-144.

264. Сысо А.И. Оценка скорости осадконакопления в Западной Сибирив голоцене (по данным изучения верховых торфяников) // Вестник Томск, гос. ун-та. 20036. - № 7. - С. 206-212.

265. Сысо А.И. Общие закономерности распределения микроэлементов в покровных отложениях и почвах Западной Сибири// Сиб. экол. ж., 2004.-№3.- С. 273-287.

266. Таранов С.А. Экологические и генетические особенности почв лесного пояса Горной Шории // Лесные почвы горного окаймления юго-востока Западной Сибири (Восточный Алтай, Горная Шория, Салаир). -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. С. 75-132.

267. Тонконогов В.Д., Турсина Т.В. Особенности текстурно-дифференцированных почв на карбонатных пылеватых суглинках // Почвоведение. 1982 - № 2. - С. 15-21.

268. Торшин С.П., Удельнова Т.М., Конова Н.И., Забродина И.Ю., Машкова Т.Е., Ягодин Б.А Селен в депонирующих средах нечерноземной зоны европейской части России и агрохимический метод коррекции дефицита селена // Агрохимия. 1996. - № 4. - С. 253-258.

269. Травникова Л.С., Кахнович З.Н., Большаков В.А., Когут Б.М., Сорокин С.Е., Исмагилова Н.Х., Титова H.A. Значение анализа органо-минеральных фракций для загрязнения дерново-подзолистой почвы тяжелыми металлами // Почвоведение. 2000. - № 1. - С. 92-101.

270. Трофимов С.С. Экология почв и почвенные ресурсы Кемеровской области. Новосибирск: Наука Сиб. отд-ние, 1975. — 300 с.

271. Трошин Ю.П., Гребенщикова В.И. Геохимическая специализация золоторудных провинций Сибири на селен и теллур // Докл. АН. — 1997. Т. 352,№6-С. 808-811.

272. Убугунов JI.JL, Убугунова В.И., Корсунов В.М. Почвы пойменных экосистем Центральной Азии. — Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2000. — 218 с.

273. Убугунов B.JL, Кашин В.К. Тяжелые металлы в садовоОогородных почвах и растениях г. Улан-Удэ. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2004. -128 с.

274. Угланов И.Н. Мелиорируемая толща юга Западно-Сибирской равнины // Особенности мелиорации земель Западной Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1979. - С. 25-76.

275. Удодов П.А., Солодовникова P.C., Шварцева Н.М. Микроэлементы в почвах и растениях Колывань-Томской складчатой зоны // Биогеохимические поиски полезных ископаемых. Улан-Удэ, 1969. - С. 101-105.

276. Уфимцева К.А. Почвы Южной части таежной зоны ЗападноСибирской равнины. М.: Колос, 1974. - 203 с.

277. Филимонова Л.Г., Трубкин Н.В., Бортников Н.С. Наночастицы рудных минералов в рассеянной многометальной минерализации Дукат-ского рудного района (северо-восток России) // Докл. АН. — 2003. -Т. 393,№4.-С. 521-525.

278. Фосфоритоносность древних отложений Алтае-Саянской складчатой области. М.: 1968. - 150с.

279. Фортескью Дж. Геохимия окружающей среды / Пер. И.И. Алыпу-лера, A.B. Мартынова. Ред. М.А. Глазовской. М.: Прогресс, 1985. -260 с.

280. Химия тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах / Под. Ред. Н.Г. Зыкина и Л.К. Садовниковой. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985.206 с.

281. Хлебович И.А., Ротанова И.Н. Картографическое обеспечение медико-экологической классификации территориальных систем (на примере Алтайского края) // География и природ, ресурсы. — 2000. № 2 -С. 112-122.

282. Хмелев В.А., Курачев В.М. Строение поверхности Бердь-Чумышского междуречья и почвообразование // География и генезис почв Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1976. - С. 86-102.

283. Хмелев В.А., Танасиенко A.A. Черноземы Кузнецкой котловины.-Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983. 256 с.

284. Хохлова Т.И. Содержание и распределение микроэлементов в почвах Кузнецкой котловины // Почвоведение. 1967. - № 1. - С. 59-66.

285. Хренов В.Я. Содержание микроэлементов в почвообразующих породах севера Тюменской области // География и природ, ресурсы. -1987. № 3. - С. 163-165.

286. Хренов В.Я. Микроэлементы в растениях нарушенных ландшафтов Севера // Проблемы географии и экологии Западной Сибири. Тюмень: ТГУ, 1996.-С. 100-112.

287. Церлинг В.В. Агрохимические основы диагностики питания сельскохозяйственных культур. М.: Наука, 1978. - 216 с.

288. Черевко A.C., Полякова Г.Е. Многоэлементный атомно-эмиссионный анализ почв с дуговым аргоновым двухструйным плазмотроном // Агрохимия. 2000. - № 6. - С. 73-77.

289. Черевко A.C., Полякова Г.Е., Сысо А.И. Одновременное атомно-эмиссионное спектрографическое определение макро- и микроэлементов в золе растительных материалов с дуговым аргоновым двухстуйным плазмотроном // Агрохимия. 2000. - № 10. - С. 67-70.

290. Чернова О.В., Силева Т.М. Региональные фоновые концентрации некоторых микроэлементов в почвах пензенской области // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2000. - № 2. - С. 14-19.

291. Шафринский Ю.С., Самохвалов С.Г., Беднаржевский С.С., Акинина Е.В., Налобин Д.П. Государственные стандартные образцы состава почв. Новосибирск: Изд-во МАСС, 1998. - 28 с.

292. Шоба С.А. Минералогический состав южно-таежной подзоны Западной Сибири / Почвоведение. 1972. - № 9. - С. 112-125.

293. Шумилова Е.В., Николаев В.Л. Терригенно-минералогические провинции четвертичных пород Западно-Сибирской низменности и некоторые закономерности их формирования // Труды Ин-та геол. и геофиз. СО РАН. Вып. 44. Новосибирск, 1963. - С. 146-151.

294. Шумный В.К. Комплексная междисциплинарная оценка последействия антропогенных воздействий // Сиб. экол. ж. 2000. - №1. - С. 1-4.

295. Щербов Б.Л. и др. Бор в продуктах ближнего переотложения каолиновых кор выветривания / Б.Л. Щербов, Э.П. Солотчина, Ф.В. Сухо-руков. Новосибирск: Изд. ИГиГ СО АН СССР, 1985. - 138 с.

296. Экогеохимия Западной Сибири. Тяжелые металлы и радионуклиды. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГТМ, 1996. - 246 с.

297. Экологические функции литосферы / В.Т.Трофимов, Д.Г.Зилинг, Т.А. Барабошкина и др.; Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 2000.-432 с.

298. Юдович Я.Э. Индикаторное значение отношения Мп/Ре в осадочных породах // Докл. АН. 2000. - Т. 375, № 2. - С. 233-234.

299. Ягодин Б.А. Тяжелые металлы и здоровье человека // Химия в сельском хозяйстве. 1995. - № 4. - С. 18-20.

300. Янин Е.П. Фтор в питьевых водах города Саранска и его гигиеническое значение. М.: ИМГРЭ, 1996. - 58 с.

301. Якименко В.Н. Калий в агроценозах Западной Сибири. — Новоси6npcK: H3fl-B0 CO PAH, 2003. 231 c.

302. Adriano D.C. Trace elements in the terrestrial environment. New York, Berlin, Heidelberg, Tokyo: Springer-Verlag, 1986. - 533 p.

303. Alvazer-Tinaut M.C., Leal A., Recalde-Martineser L.R. Iron-manganese interaction and its relation to boron levels in tomato plant // Plant and Soil. -1980.-V. 55.-P. 377.

304. Bhatia M.R., Crook K.A.W. Trance element characteristics of gray-wackes and tectonic setting discrimination of sedimentary basins // Contr. Mineral. Petrol. 1986. - Vol. 92. - P. 181-193.

305. Chaudry F.M., Wallace A., Mueller R.T. Barium toxicity in plants. // Commun Soil Sci. Plant Anal. 1977. - V. 8. - p. 797-797.

306. Cox R., Lowe D.R., Cullers R.T. The influence of sediment recycling and basement composition on the evolution of mudrock chemistry in southwestern United States // Geochim. et Cosmochim. Acta. 1995. - V. 59. -P. 2919-2940.

307. Eikmann Th., Kloke A. Nutzungs- und schutzgutbezogene Orientierungwerte fur (Schad-) Stoffe in Boden // Nutzungsmoglichkeiten und Saierung belasteter Boden. VDLUFA-Scchritenreihe, 1991. V. 34. -P. 19-26.

308. Environmental restoration of metals-contaminated soils / edited by I.K. Iskandar. Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: Lewis Publishers, 2001. - 304 p.

309. Foy C.D., Chaney R.L., White M.C. The physiology of metal toxicity in plant. // Fnnu. Rev. Physiol. 1978. - . 29. - 511/

310. Nesbitt H.W., Young G.M. Early Proterozonic climates and plate motions from major element chemistry of lutites // Nature. 1982. - V. 299. -P. 715-717.

311. Pruep A. Action Values for Mobile (NH4N03-Extractable) Trace Elements in Soils Based on the German National Standard DIN 19730 / Advances in GeoEcology. Reiskichen, 1998. V. 31. - P. 727-734.

312. Shacklette H.T., Boergen J.G. Element concentrations in soil and other surficial materials of the conterminous United States. Washington, D.C.: U.S. Geological Servey, 1984. - 105 p.

313. Turekian K.K., Wedepohl K.H. Distribution of the elements in some major units of earth's crust // Geol. Soc. Amer, Bull. 1961. - V. 72, № 2. -P. 175-200.

314. Syso A. I. Present-day biogeochemical problems in the south of Western Siberia. "Biogeochem. and Geochem. Ecology" (Selecting Presentations of the 2~ Russian Biogechem. School Moscow, 2001, Publ. GUN NPC TMG MZ RF. - P. 85-89.

315. Visser J.N.J., Young G.M. Major elements geochemistry and paleocli-matology of the Permo-Carboniferous glaciogene Dwyka Formation and postglacial mudrocks in Southern Africa // Palaeogeogr., Palaeoclimat., Pa-laeoecol. 1990. - V. 81. - P. 49-57.

316. Welch R.M., Cary E.E/ Concentration of chromium, nickel, and vanadium in plant materials. // J. Agric. Food Chem. 1975. - V. 23. - P. 479.

Информация о работе

Сысо, Александр Иванович
доктора биологических наук
Новосибирск, 2004
ВАК 03.00.27

Диссертация

Закономерности распределения химических элементов в почвообразующих породах и почвах Западной Сибири - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы